دانلود پایان نامه ساخت صندلی چرخدار 155ص

چكيده

صندلي چرخدار الكتريكي وسيله مناسبي براي كمك به افرادي است كه از ناتواناييهاي حاد حركتي رنج مي برند و به آنها تا حد زيادي استقلال مي دهد. در اين پروژه يك صندلي چرخدار با نيروي رانش الكتريكي كه كاربر توسط جوي استيك آنرا هدايت مي كند، ساخته شد. با بررسي هاي مختلف خواهيم ديد كه موتور مناسب براي اين منظور، موتور DC مغناطيس دائم است كه به منظور استفاده در صندلي چرخدار الكتريكي طراحي شده است. منبع انرژي دو عدد باتري سرب- اسيد 12 V, 60 Ah انتخاب شد و مدار تحريك موتور برشگر PWM مي باشد كه در آن عمل برشگري توسط ماسفت انجام مي گيرد. براي كنترل سيستم ابتدا پايداري ديناميك ثابت آنرا با استفاده از ماتريسهاي تبديل دوران، در حالت كلي بررسي كرده و سپس يك مدار خطي از مجموعه را در نظر گرفتن پارامترهاي شخص راننده ارائه كرديم. با وجود همه ساده سازيهاي ممكن خواهيم ديد كه مدل به دست آمده از پيچيدگي زيادي برخوردار است و براي كنترل حلقه بسته آن بايد از روشهاي پيشرفته كنترل وفقي مبتني بر شبكه هاي عصبي و منطق فازي استفاده كرد. در صورت عدم استفاده از كنترل حلقه، بسته، هدايت صندلي در محيطهايي با موانع زياد، با دشواري همراه خواهد بود.

فهرست مطالب

فصل اول

مقدمه
معلوليت دگرگونيهايي از نظر آناتومي و فيزيولوژي در بدن فرد ايجاد مي كند كه در يك مقطع شخص بيمار محسوب مي شود ولي بعد از درمان، علي رعم داشتن ضايعه، بايد تا حد امكان زندگي طبيعي داشته باشد. وسايل كمكي در اين بين نقش مهمي دارند. از جمله اين وسايل كمكي، صندلي چرخدار است كه در صورت استفاده و تجويز درست، وسيله مناسبي براي دادن كمكهاي حركتي به افراد معلوليت دار بوده و به آنها در انجام امور شخص تا حد زيادي استقلال مي دهد. صندلي چرخدار داراي انواع و اقسام مختلفي است كه بسته به نوع و ميزان معلوليت فرد و شرايط ديگر تجويز مي شود. [1]. صندلي هاي  چرخدار در يك سيستم تقسيم بندي به دو گروه كه در يكي نيروي محركه توسط انسان و در ديگري از طريق يك موتور سوختي يا الكتريكي تأمين مي گردد. هدف در اين پروژه طراحي و ساخت صندلي چرخدار الكتريكي مي باشد. صندلي چرخدار الكتريكي نخستين بار در اوايل قرن بيستم اختراع شد [2]. اما به دليل مشكلاتي كه وجود داشت مصرف عمومي پيدا نكرد. در دهه…

-موارد استفاده از صندلي چرخدار

صندلي چرخدار براي افرادي استفاده مي شود كه به علل مختلف يا نبايد راه بروند يا نمي توانند راه بروند.

1-7-مواردي كه شخص نبايد راه برود:

• مواقعي است كه بر روي پا ممنوع است مثلاً در شكستگي تي بيا
• مواقعي كه در ترميم زخم اشكال ايجاد مي گردد. مثلاً بعد از جراحي پا
• ضايعات مفاصل مثل روماتيسم زانو
• اشكلات قلبي ريوي، مانند ميوكارت
• بي ثباتي در راه رفتن مانند پاركينسون

7-2-مواردي كه بيمار نمي تواند راه برود:

• قطع عضو مانند قطع دو پا از بالاي زانو

تغيير شكل عضوها مثلاً انحناي…

-3- باتري

باتري مبدل انرژي شيميايي به الكتريكي بوده و جزء اولين منابع انرژي الكتريكي مي باشند. اختراع باتري قدمتي 200 ساله دارد و 100 سال است كه به صورت انبوده توليد مي شوند. [15]. باتريها از هر نوع كه باشند، از دو الكترود مثبت و منفي و الكتروليت تشكيل شده اند. نامگذاري باتريها بر اساس جنس الكترودها و يا ماده الكتروليت انجام مي شود. در يك تقسيم بندي كلي باتري، به دو گروه تقسيم مي شوند.

1-باتريهاي يكبار مصرف

در اين باتريها كه خود انواع و اقسام متعددي دارند واكنشهاي شيميايي كه توليد انرژي الكتريكي مي كنند، يك طرفه بوده و برگشت پذير نمي باشند. بنابراين با تكميل واكنشهاي شيميايي،  اصطلاحاً باتري تمام شده و بايد دور انداخته شد. واضح است كه اين نوع باتري براي صندلي چرخدار…

-4-بررسي كنترل حلقه بسته

براي كنترل حلقه بسته لازم است كه در ابتدا مدلي از صندلي چرخدار الكتريكي كه توسط انسان هدايت مي شود، ارائه كنيم. در اين مدل سعي داريم كه تابع شبكه اي براي صندلي چرخدار به دست آوريم كه خروجي آن  موقعيت صندلي چرخدار و ورودي مسير  مورد نظر استفاده كننده باشد. اين تابع شبكه شامل بلوكهاي زير مي باشد.

شكل (4-4): دياگرام بلوكي سيستم صندلي چرخدا الكتريكي با كنترل انسان

در مرجع [1] مدل تصميم گيري راننده به شكل زير معرفي شده است.

                                                             (27-4)

كه در اين رابطه  اصلاح زاويه چرخهاي جلو و  انحراف سيستم از مسير مورد نظر است.  ضريبي وابسته به وضعيت فيزيولوژيكي و رواني راننده،  زمان پاسخ راننده  ميزان نماياني مسير و V…

-5-پياده سازي به روش ديجيتال

تا قبل از طراحي ميكروپروسسورها سيستمهاي كنترل كلاً بر مبناي مدارات آنالوگ بود. با ساخته شدن ميكرو پروسسورها و به تدريج با بالا رفتن قابليت اعتماد آنها استفاده از مدارهاي ديجيتالي در كنترل كننده ها آغاز گرددي. مدارهاي ميكروپروسسوري به علت امكان وجود حافظه امكان تصميم گيري هاي متعدد كنترلهاي انعطاف پذيري را ممكن ساختند. پياده سازي الگوريتم هاي پيشرفته كنترل همانند كنترل خود تنظيم، كنترل تطبيقي، كنترلهاي فازي و عصبي بدون وجود ميكروپروسسور به هيچ وجه امكان پذير نيست. با اختراع ميكروكنترلرها گام مهمي در راه ساده سازي مدارهاي كنترل برداشته شد.

در داخل يك ميكروكنترولر علاوه بر ميكروپروسسور، حافظه، شمارنده و پورتهاي متعدد ورودي و خروجي وجود دارد كه عمليات مختلفي با استفاده از آنها قابل انجام است. البته دركنار اين خصوصيات به…

مراجع

[1] Rory A. Cooper , “Stability of a wheelchair Controlled by a Human Pilot” , IEEE Trasactions on Rehabiliation Engineering, Vol. 1, No. 4, December 1993, pp. 195-205

[2] Rory A. Cooper, “Intelligent Control of Power Wheecharis” , IEEE Engineering In Medicine and Biology, Jul /August 1995, pp. 423- 431

[3] Bimal K. Bose, “Power Electronics- A Tecnology Review”, Proceedings of the IEEE, Vol. 80, No. 8, August 1992, pp. 1303- 1334

[4] Muhammad H. Rashid, power Electronics, Circuits, Devices and Applications. En glewood Cliffs, NJ: Printice Hall, 1993

[5] E. W. Ott, Noise Reduction Techniques In Electronic systems, New York: Wiley, 1976

[6] Abrahim I. Pressman, Switching Power Supply Design, Mc Graw – Hill Inc. , 1992

[7] James H. Aylor, Alfred Thieme and Barry W. Johnson, “A Battery State of Charge Indicator For electric Wheelchairs”, IEEE Transactions on Industria Electronics, Vol. 39. 5, October 1992

[8] C.C.Chan, “An Overview Of Electric Vehicle Technology” , Procedings of the IEEE, Vol. 81, No. 9, September 1993, pp. 1236- 1247

[9] Daniel A. Genneau, Electric Vehicles, New York, N. Y. : Glenco, 1984

[10] Austin Hughes, Electric Motors And Drives , Oxforx, Boston : newves, 1993

[11] مهرداد عابدي، محمد تقي نبوي، ماشينهاي الكتريكي؛ تحليل، بهره برداري و كنترل ، چاپ اول 1372 صفحه 219-212

[12] محمد حيراني اصفهاني، كنترل ميكروپروسسوري دور  موتور DC به منظور كاربرد در سيستمهاي حمل و نقل، پايان نامه كارشناسي ارشد، داشنكده برق، داشنگاه صنعتي شريف، 1370

[13] فريدون اكبري، بررسي اثرات رانش ويلچر بر مفصل شانه، پايان نامه كارشناسي ارشد، دانشكده مهندسي مكانيك، دانشگاه صنعتي شريف، شهريور 1370

[14] علي رضا كشاورز، بررسي عوامل موثر بر رانش ويلچر، پايان نامه كارشناسي ارشد، داشنگاه تربيت مدرس، 1370

[15] بهنام رضايي، مروري بر تكنولوژي باتريها، سمينار كارشناسي ارشد، دانشگاه صنعتي شريف، 1373