Entwurf und Implementierung einer Trägheitskompensation für die automatisierte Gehorthese Lokomat Export

@techreport{Lau05, abstract = {W\"{a}hrend des Lokomattrainings muss der Patient die Masse der Gehorthese Lokomat analog zur periodischen Vertikalbewegung seiner H\"{u}fte mitbeschleunigen. Die so entstehenden Tr\"{a}gheitskr\"{a}fte sind f\"{u}r den Patienten unangenehm und die Therapie st\"{o}rend. Ziel dieser Semesterarbeit war die Entwicklung und Implementierung einer Strategie, welche diese Tr\"{a}gheitskr\"{a}fte kompensieren kann. Als L\"{o}sungskonzept wurde ein aktives Auf- und Abbewegen des Lokomats gew\"{a}hlt. Dazu wurde eine Regelstrategie mit dem Ziel, den Lokomat analog zur Vertikalbewegung der H\"{u}fte des Patienten zu bewegen, entwickelt und in Simulink/LabView implementiert: In einem ersten Schritt wird eine Referenztrajektorie basierend auf den H\"{u}ft- und Kniewinkeln generiert. Ein Adaptionsalgorithmus passt diese Trajektorie in einem zweiten Schritt dem individuellen Gehverhalten des Patienten an. Ein Positionsregler mit Vorsteuerung und Reibungskompensation definiert die Eingangsgr\"{o}sse auf den Aktor. Um die Tr\"{a}gheitskompensation realisieren zu k\"{o}nnen, wurde ein zus\"{a}tzlicher Aktor, sowie ein Positions- und ein Kraftsensor ins bestehende System integriert. Dank der zus\"{a}tzliche Hardware und der implementierten Regelungsstruktur ist eine Tr\"{a}gheitskompensation nun m\"{o}glich. Erste Funktionstests und Eigenversuche zeigen, dass die implementierte Tr\"{a}gheitskompensation funktioniert und einige Vorteile bieten kann.}, author = {Laubacher, Nina}, citeulike-article-id = {3391558}, institution = {IFA, ETH Z\"{u}rich}, keywords = {inertia-compensation, lokomat}, posted-at = {2008-10-09 21:20:26}, priority = {2}, title = {Entwurf und Implementierung einer Tr\"{a}gheitskompensation f\"{u}r die automatisierte Gehorthese Lokomat}, year = {2005} }

TY - RPRT ID - Lau05 L3 - citeulike-article-id:3391558 N2 - Während des Lokomattrainings muss der Patient die Masse der Gehorthese Lokomat analog zur periodischen Vertikalbewegung seiner Hüfte mitbeschleunigen. Die so entstehenden Trägheitskräfte sind für den Patienten unangenehm und die Therapie störend. Ziel dieser Semesterarbeit war die Entwicklung und Implementierung einer Strategie, welche diese Trägheitskräfte kompensieren kann. Als Lösungskonzept wurde ein aktives Auf- und Abbewegen des Lokomats gewählt. Dazu wurde eine Regelstrategie mit dem Ziel, den Lokomat analog zur Vertikalbewegung der Hüfte des Patienten zu bewegen, entwickelt und in Simulink/LabView implementiert: In einem ersten Schritt wird eine Referenztrajektorie basierend auf den Hüft- und Kniewinkeln generiert. Ein Adaptionsalgorithmus passt diese Trajektorie in einem zweiten Schritt dem individuellen Gehverhalten des Patienten an. Ein Positionsregler mit Vorsteuerung und Reibungskompensation definiert die Eingangsgrösse auf den Aktor. Um die Trägheitskompensation realisieren zu können, wurde ein zusätzlicher Aktor, sowie ein Positions- und ein Kraftsensor ins bestehende System integriert. Dank der zusätzliche Hardware und der implementierten Regelungsstruktur ist eine Trägheitskompensation nun möglich. Erste Funktionstests und Eigenversuche zeigen, dass die implementierte Trägheitskompensation funktioniert und einige Vorteile bieten kann. TI - Entwurf und Implementierung einer Trägheitskompensation für die automatisierte Gehorthese Lokomat KW - inertia-compensation KW - lokomat AU - Laubacher, Nina PY - 2005/// ER -