اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدتصميم تقنية تحكم تعتمد على المنطق العائم من أجل دراسة أثر نموذج العضلة في أداء قيادة الدراجة عن طريق الإثارة الكهربائية الوظيفية
Design of an FLC technique to Study the Influence of Muscle Model on FES-cycling Performance
1338
0 44
0
(
0
)
تأليف
رشا كاظم مسعود( باحث )
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
في هذا البحث درِست ثلاثة نماذج للعضلات الهيكلية، و كان أول نموذج هو نموذج Ferrarin للعضلة و هو عبارة عن تابع تحويل بين الإثارة الكهربائية و عزم الركبة. في حين يعتمد تصميم النموذجين الآخرين (نموذج Riener و نموذج Virtual Muscle ) على فيزيولوجية العضلة الهيكلية، أُجرِيت نمذجة عضلة Riener باستخدام برنامج Matlab/Simulink , بينما بني نموذج ال virtual muscle باستخدام برنامج Virtual Muscle 4.0.1. أجريت نمذجة العضلة رباعية الرؤوس الباسطة للركبة باستخدام النماذج الثلاثة، و اختبرت هذه النماذج من حيث الاستجابة للإثارة الكهربائية، و من ثم صممت استراتيجية للتحكم تعتمد على المنطق العائم تهدف إلى التحكم بسرعة دوران مسنن الدراجة. وظِّفَ كل نموذج للعضلة على حدة في عملية التحكم المصممة و نُوقِش و قُيم أداء النماذج الثلاثة خلال عملية التحكم، و تبين أن نوع نموذج العضلة يؤثر في أداء التحكم.
Abstract In this paper, three different muscle models have been investigated. The first model (Ferrarin’s muscle model) is a transfer function between electrical stimulation and the resultant knee torque. The other two muscle models are physiological based (Riener’s muscle model and Virtual Muscle). Riener’s muscle is modelled in this paper by using Matlab/Simulink, while Virtual Muscle model has been built using Virtual Muscle software (Virtual Muscle 4.0.1). A quadriceps is modelled using each of the three models. The three models are tested in terms of their responses to activation and then they are implemented in a fuzzy logic control (FLC) strategy which aims to control the cycling cadence. The performance of the three models during control has been discussed and evaluated. It appears that the type of the muscle model has an influence on the control performance.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
في هذا البحث، تم دراسة ثلاثة نماذج للعضلات الهيكلية وهي نموذج Ferrarin، ونموذج Riener، ونموذج Virtual Muscle. تم استخدام هذه النماذج لمحاكاة استجابة العضلات للإثارة الكهربائية الوظيفية (FES) والتحكم في سرعة دوران مسنن الدراجة. تم تصميم استراتيجية تحكم تعتمد على المنطق العائم للتحكم في سرعة دوران الدراجة باستخدام هذه النماذج. أظهرت النتائج أن نوع نموذج العضلة يؤثر بشكل كبير على أداء التحكم. تم بناء نموذج الجسم البشري والدراجة باستخدام برنامج Visual Nastran، وتم استخدام برنامج Matlab/Simulink لتصميم نظام التحكم. أظهرت الدراسة أن نموذج Riener قدم أداءً أفضل مقارنة بالنماذج الأخرى، حيث قلل من الخطأ في سرعة دوران المسنن وأعطى قيادة أكثر انسيابية للدراجة. كما أظهرت النتائج أن زمن إثارة العضلات يختلف بحسب نوع النموذج المستخدم.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: على الرغم من الجهود الكبيرة المبذولة في هذا البحث لتطوير نماذج العضلات واستخدامها في التحكم بالإثارة الكهربائية الوظيفية، إلا أن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى تأثير العوامل البيئية والفيزيولوجية الأخرى على أداء العضلات والنماذج المستخدمة. ثانياً، كان من الممكن توسيع نطاق الدراسة لتشمل المزيد من النماذج والتحقق من دقتها في ظروف مختلفة. ثالثاً، على الرغم من أن البحث أظهر أن نموذج Riener هو الأفضل، إلا أن هناك حاجة لمزيد من الدراسات لتأكيد هذه النتائج في تطبيقات واقعية. وأخيراً، كان من الممكن تقديم تحليل أكثر تفصيلاً للبيانات والنتائج لتوضيح الفروقات بين النماذج بشكل أفضل.
أسئلة حول البحث
-
ما هي النماذج الثلاثة للعضلات التي تم دراستها في البحث؟
النماذج الثلاثة هي نموذج Ferrarin، ونموذج Riener، ونموذج Virtual Muscle.
-
ما الهدف من استخدام تقنية التحكم بالمنطق العائم في هذا البحث؟
الهدف هو التحكم في سرعة دوران مسنن الدراجة باستخدام الإثارة الكهربائية الوظيفية للعضلات.
-
ما هو البرنامج المستخدم لبناء نموذج الجسم البشري والدراجة؟
تم استخدام برنامج Visual Nastran لبناء نموذج الجسم البشري والدراجة.
-
أي نموذج من النماذج الثلاثة أظهر أفضل أداء في الدراسة؟
نموذج Riener أظهر أفضل أداء في الدراسة، حيث قلل من الخطأ في سرعة دوران المسنن وأعطى قيادة أكثر انسيابية للدراجة.
المراجع المستخدمة
F. Huxley, “Muscle structure and theories of contraction”, Progress in Biophysics and chemistry, vol. 7, pp 257-318, 1957
V. Hill, “The heat of shortening and the dynamic constants of muscle”. Proceedings of the Royal Society of London, B 126 (843), pp. 136-195, 1938
Y. C. Fung, “Biomechanics, mechanical properties of living tissues”, Springer-verlag, New York, 1981
قيم البحث
اقرأ أيضاً
الهدف من هذا العمل هو القيام بعملية نمذجة و محاكاة جسم الإنسان بالشكل الصحيح وفق الأسس و المعايير المستخدمة؛ و ذلك باستخدام برنامج ال ,Visual Nastran (VN) و ذلك بهدف بناء نظام تحكم ثم ربط هذا النموذج مع برنامج الماتلاب لمحاكاة عملية التوازن الدقيق لل
أطراف السفلية لهذا النموذج خلال عملية الوقوف. تم الوصول إلى توازن دقيق لنموذج جسم الإنسان خلال عملية الوقوف؛ و ذلك باستخدام نظام تحكم يعتمد على متحكمات ال(PID) مع استخدام الخوارزمية الجينية (Genetic Algorithm) لضبط بارامترات المتحكم. و كذلك تم القيام باختبار توازن النموذج خلال عملية الوقوف و ذلك من خلال إضافة مؤثر خارجي(Disturbance)
على شكل قوة و تبين أن النموذج متوازن توازناً جيداً.
يقترح النظام تصميم نموذج وزن لسمات القزحية و انتقاء السمات الأفضل منها بغية دراسة تأثير عملية الوزن و الاختيار على أداء نظم التعرف. يقدم البحث خوارزمية جديدة في مجال وزن السمات و دمجها تعتمد على الفروق بين الأصناف و الفروق داخل الصنف الواحد و المنطق
الضبابي، و يكون خرج هذه الخوارزمية عبارة عن أرقام تمثل أوزان السمات المختارة لمرحلة التصنيف. يتكون النظام المصمم من أربعة مراحل أساسية هي تجزيء القزحية و استخلاص سماتها و تطبيق نموذج الوزن و الاختيار و الدمج ثم التعرف. لاقتطاع منطقة القزحية يقترح النظام استخدام واصفات المنطقة من أجل تحديد نصف قطر القزحية و مركزها، و من ثم يتم تطبيق عملية الاقتطاع و إجراء نقل من الإحداثيات الديكارتية للإحداثيات القطبية عن طريق عملية التدوير و اقتطاع ما يعادل نصف القطر من بكسلات نافذة ثابتة اعتباراً من نقطة المركز و حتى المحيط. يتم استخلاص سمات القزحية باستخدام المعاملات العمودية لتحويل المويجات و يتم تدعيمها بالمعاملات الإحصائية لنواتج الاشتقاق من الدرجة الأولى و الثانية لمنطقة القزحية. و في مرحلة الوزن و الدمج يتم اختيار السمات الأفضل و وزنها و دمجها ليتم لاحقاً في مرحلة التصنيف الاستعانة بمصنف المسافة لإنجاز عملية التعرف. طبقت الخوارزمية على قاعدة بيانات CASIA العالمية المؤلفة من صور تعود لـ 250 شخص و تم التوصل لدقة 100% في مرحلة التجزيء، و معدل تعرف أعظمي98.7%. تظهر النتائج العملية أن خوارزمية التجزيء المصممة فعالة مع تغيرات الإضاءة و الدوران و التغطية الجزئية بالرموش و الأجفان،و أن خوارزمية وزن سمات القزحية و اختيارها و دمجها تحسن من أداء النظام.
يهدف البحث إلى تحليل أداء تقنية التنضيد بالتقسيم الترددي المتعامد OFDM المستخدمة في شبكات الجيل الرابع و شبكات WiFi. استخدمت في الدراسة تقنية المنطق العائم لتحليل مشاكل تقنية OFDM مع الأخذ بالحسبان عملية التعديل المستخدمة في نظام OFDM. اعتمدت ثلاثة ب
ارامترات للدخل في المنطق العائم و هي : نسبة الإشارة إلى الضجيج و رتبة التعديل و عدد الحوامل الفرعية ، بينما اعتمد بارامتران للخرج و هما فعالية عرض الحزمة و معدل خطـأ البت. تطلب ذلك دراسة تحليلية لتحديد القيمة المثلى لقيم بارامترات الدخل المستخدمة في الدراسة، مما يعني دراسة توابع العضوية لكل من محددات الدخل و الخرج باستخدام المنطق العائم.
تم الاستفادة من هذه العضلة في تصميم ذراع روبوت يعمل بشكل مشابه لعضلة العضد و الساعد عند الإنسان, تستطيع جذب اجسام كبيرة بوزن يصل غلى 500 نيوتن, ما يكافئ لاعب كمال أجسام محترف يرفع بيده هذا الوزن.
تعتبر نظم المعلومات المصرفية ضرورة أساسية من الضرورات التي فرضتها التطورات التكنولوجية الإقتصادية و الإجتماعية و التقنية التي تشهدها السوق المصرفية العالمية، حيث استطاعت هذه الأنظمة أن تترك أثرها الواضح على المصارف و ذلك لإعتمادها على التكنولوجيا الر
قمية في إيصال الخدمات المصرفية لطالبيها، الأمر الذي أدى إلى زيادة جودة و فعالية أداء الخدمات و العمليات و المزيج التسويقي المصرفي و جعلته أكثر كفاءة و فاعلية في زيادة و تحسين رضا العملاء عن الخدمات المصرفية المقدمة.
و بذلك يمكن لنظم المعلومات أن تلعب دوراً كبيراً في المصارف الخاصة السورية و ذلك من خلال قدرتها على تحسين الأداء التسويقي للمصرف و تقديم خدمات و منتجات عالية الجودة و منخفضة التكاليف عن طريق إعادة تصميم العمليات التشغيلية المصرفية، و سرعة الاتصال بالعملاء، و توفير بيانات و معلومات واسعة عن أنماط الاستهلاك الخاص بالعملاء و بسرعة و كفاءة و فعالية عالية، الأمر الذي يمكن مدراء المصارف من الاستفادة من هذه المعلومات في وضع خطط و برامج تحسن من جودة أداء الخدمات المصرفية المقدمة، و تزيد من درجة الرضا و الولاء لدى العملاء من خلال التركيز على كفاءة و مهارة أداء الموظفين للخدمات المصرفية و بالتالي تسهيل عملية ايصال الخدمة إلى العملاء بالشكل الأمثل.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
