Bir üst uzuv rehabilitasyon robotunun tasarımı ve hibrid empedans kontrolü

Bu tezde, rehabilitasyon sürecinde fizyoterapistlere yardımcı olmak üzere bilek ve önkol rehabilitasyonuna yönelik bir robotik sistemin tasarımı, üretimi ve kontrolü gerçekleştirilmiştir. Sisteme Fizyoterabot/w1 adı verilmiştir. Tasarlanan sistemin pasif, aktif yardımlı ve aktif dirençli (izometrik, izotonik ve izokinetik) terapatik egzersizleri gerçekleştirebilmesi, kolay anlaşılır ve kullanılabilir bir kullanıcı arayüzüne sahip olması ve egzersiz sonuçlarını kayıt altına alacak ve bu yolla rehabilitasyon süreci boyunca hasta durumunun takip edilmesine olanak sağlayacak bir yazılım yapısına sahip olması amaçlanmıştır. Bu amaçları gerçekleştirmek için, üç serbestlik dereceli, bilek için fleksiyon-ekstansiyon ve abdüksiyon-addüksiyon hareketlerini, önkol için ise pronasyon-supinasyon hareketlerini gerçekleştirebilen, uzuv boyutlarına göre ayarlanabilen bir robotik sistem tasarlanmış ve üretilmiştir. Sistemin kontrolü için bir insan-makine arayüzü geliştirilmiştir. Robotun kontrolü için tek bir kontrol yapısı içinde konum ve kuvvet kontrolün mekanik empedansın da ayarlanarak gerçekleştirilmesine olanak sağlayan hibrid empedans kontrol yöntemi kullanılmıştır. Tez çalışmasının literatüre katkısı, robotik sistemin üst uzuv rehabilitasyonuna yönelik olarak özgün bir mekanik tasarım yapısına sahip olması ve hibrid empedans kontrol yöntemi kullanılarak terapatik egzersizlerin modellendiği ilk çalışma olmasıdır. Robotik sistemin kontrol ve terapatik egzersizleri modelleme performansları sağlıklı deneklerle yapılan deneysel çalışmalar ile kanıtlanmıştır.