در سال های‌ اخیر بیماریهای مرتبط با مفصل زانو مخصوصا در سالمندان گسترده شده است. از انجا که در حین انجام فعالیت های روزانه مانند راه رفتن و دویدن وزن بدن بر روی زانو انتقال داده می‌شود، احتمال آسیب دیدن این عضو بیشتر می‌باشد. این موضوع برای افراد سالمند با توجه به ضعف عضلانی از اهمیت بیشتری برخوردار است به طوری که بیشتر افراد سالمند از بیمارهای مرتبط با زانو رنج می‌برند. یکی از راه‌های کمک به این افراد جهت بازیابی توانایی مفصل زانو خود، استفاده از وسائل کمکی در کنار زانو به عنوان یک وسئله پوشیدنی می‌باشد. به منظور افزایش توان مفصل زانو در افراد آسیب دیده، در این مقاله ربات پوشیدنی غیر‌فعال طراحی گردیده است. اساس این ربات استفاده از المان‌های انعطاف پذیر جهت افزایش توان در بخشی از حرکت در مفصل زانو می‌باشد. این ربات با بهره‌گیری از یک مکانیزم شش میله‌ای استفنسون II توسعه داده شده است. استفاده از این مکانیزم در ربات سبب می‌گردد که هم حرکتی مشابه مفصل زانو یعنی دوران و انتقال همزمان ایجاد گردد و هم امکان افزودن المان‌های انعطاف‌پذیر را جهت افزایش قابلیت ربات پوشیدنی فراهم گردد. با انجام تحلیل های سینماتیکی و همچنین استخراج معادلات دینامیکی و اعتبار سنجی معادلات استخراج شده، عملکرد ربات پوشیدنی طراحی شده مورد بررسی قرار گرفته است. مقایسه توان زانو برای حالتی که ربات پوشیدنی بر روی پا نصب شده است با یک انسان در طول راه رفتن نشان می‌دهد که زانو برای طی حرکت باید انرژی کمتری را مصرف نماید.

واژه‌های کلیدی: ربات پوشیدنی، مکانیزم شش میله ای، تحلیل سینماتیکی، تحلیل دینامیکی، بهینه‌سازی‌ عددی، مفصل زانو

متن کامل [PDF 1017 kb]   (5963 دریافت)