طراحی بهینه، مدلسازی و ساخت یک ارتز فعال خارجی جهت تونبخشی اندام تحتانی افراد ناتوان

سال انتشار: 1398
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 324

فایل این مقاله در 14 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JME-17-56_031

تاریخ نمایه سازی: 21 اسفند 1399

چکیده مقاله:

امروزه با پیشرفت علوم مهندسی در زمینه‌ی پزشکی، استفاده از سیستم‌های توانبخشی رباتیکی جهت درمان ناتوانی حرکتی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. برخی از سیستم‌های رباتیکی برای احیای مکانیک و اصلاح الگوی حرکتی افراد ناتوان از جمله مبتلایان به سکته‌ی مغزی به‌کار گرفته شده‌اند و نتایج امیدوارکننده‌ای از آنها حاصل شده است. محور اصلی این تحقیق نیز، کمک به تأمین استقلال حرکتی این بیماران بوده تا ضمن حذف فیزیوتراپ، امکان بهبودی و اصلاح حرکت در اعضایی که دچار فقر حرکتی شده‌اند، فراهم شود. هدف اصلی در این مقاله، طراحی و ساخت یک اُرتز فعال خارجی یک درجه آزادی مبتنی بر ساختار مکانیزم چهارمیله‌ای برای ایجاد حرکت مطلوب پای بیمار می‌باشد. در همین راستا، طراحی بهینه‌ی سینماتیکی مکانیزم بر مبنای ایجاد حرکتی مشابه با الگوی صحیح راه رفتن برای پای بیمار انجام شده است. همچنین پس از استخراج معادلات حرکت ربات توانبخش، توان و گشتاور بهینه‌ی موتور الکتریکی محرک مکانیزم با حل دینامیک معکوس ربات، محاسبه و تعیین می‌شود. پس از طراحی و ساخت یک نمونه‌ی اولیه از اُرتز پیشنهادی، کارایی و عملکرد آن بر روی یک کاربر سالم مورد ارزیابی و بررسی قرار گرفته است. آزمایشات به عمل آمده‌ نشان می‌دهد که این دستگاه، حرکت شبیه‌سازی شده‌ی بهینه را برای کاربر فراهم می‌نماید. به‌علاوه نتایج تست ضربان قلب کاربر، گویای کاهش قابل توجه سرعت ضربان قلب کاربر در هنگام استفاده از اُرتز نسبت به حالت عادی ( بدون اتصال دستگاه) و به دنبال آن کاهش مصرف انرژی کاربر می-باشد.

نویسندگان

فائزه جهانشاه

گروه مکانیک، دانشکده مکانیک، دانشگاه آزاد خمینی شهر، اصفهان، ایران

علی مختاریان

گروه مکانیک/دانشکده مکانیک/دانشگاه آزاد خمینی شهر/اصفهان/ایران

محمد تقی کریمی

ارتوپدی فنی، دانشگاه علوم پزشکی شیراز، شیراز

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • [1]        امینی،ن.، حسین باقری،ح. ، باغستانی،ا.، عبد الوهاب،م.، راجی،پ.، جلیلی،م.، ...
  • [2]        برزکار،ا.، ساختار و عملکرد سیستم عصبی-عضلانی، چاپ اول، بهار ...
  • [3]        سلطان زاده،ا.، بیماری های مغز و اعصاب و عضلات، ...
  • [4]        A. M. Dollar, H. Herr,"Lower-extrimity exoskeletons and active orthoses: ...
  • [5]           Y. Saito, K. Kikuchi, H. Negoto, T. Oshima, T. ...
  • [6]           S. K. Banala, A. Kulpe, S. K. Agrawal, "A ...
  • [7]           B. Shah, D. McNally, K. Patel, S. Frone, S. ...
  • [8]           K. A. Shorter, Y. Li, E. A. Morris, G. ...
  • [9]           Z. Matjacic, "Apparatus for dynamic balance training during treadmill ...
  • [10]         A. Fattah, S. K. Agrawal," Gravity balancing of human ...
  • [11]         S. Krut, M. Benoit, E. Dombre, F. Pierrot, Moonwalker, ...
  • [12]         A. Mokhtarian, A. Fattah, S. K. Agrawal, "A passive ...
  • [13]         A. Nilsson1, K.S Vreede, V. Haglund, H. Kawamoto, Y. ...
  • [14]         W. Hassani, S. Mohammedn, H. Rifaï, Y. Amirat, "Powered ...
  • [15]        شاهی مریدی،د.، اصغرنیا،ح.، شیخ فتح اللهی،م.، " فراوانی اختلالات ...
  • [16]         G. H. Martin, Kinematics and Dynamics of Machines, Second ...
  • [17]         سعادت فومنی،م.، خطیبی،م.، مرادی،م.، کارآموز مهدی آبادی،م.، "تحلیل سینماتیکی- ...
  • [18]         مرادی،م.، نکوبین،ا.، آزادی،س.، "طراحی مسیر بهینه و بالاسینگ تکراری ...
  •  [19]        حسینی،س،ع،ا.، حسینی،س،ش.، "طراحی پایدارترین حرکت ربات متحرک در مسیر ...
  • [20]          حسینی،س،م.، زهرایی،ب.، الگوریتم ژنتیک و بهینه سازی مهندسی، انتشارات ...
  • [21]         J. S. Arora, Introduction to Optimum Design, Fourth Edition, ...
  • [22]         C. Kirtley, Clinical Gait Analysis: Theory and Practice, First ...
  • [23]        مختاریان،ع.، فتاح،ع.، آگروال،س.، "طراحی یک اُرتز لگنی غیرفعال نوین ...
  • [24]         مختاریان،ع.، کریمی،م،ت.، کریمی،ا.، "بررسی اثر دینامیکی ارتفاع پاشنه کفش ...
  • [25]         H. Baruh, Analytical Dynamics, First Edition, New York: McGraw-Hill, ...
  • [26]         J. Wang, C. M. Gosselin, L. Cheng, "Modeling and ...
  • [27]         D. A. Winter, Biomechanics and motor control of human ...
  • [28]         J. Rose, J.G. Gamble, Human Walking, Third Edition, Baltimore: ...
  • [29]         C. Wu,"Physiological cost index of walking for normal adults", ...
  • نمایش کامل مراجع