ارتز رباتيك مچ- كف پايي با حسگر لامسه جهت كنترل هوشمند راه رفتن افراد مبتلا به افتادگي مچ پا

Robotic ankle foot orthosis with gait adaptive controller though artificial touch sensor for improving gait among drop foot patients

چكيده مقدمه: عارضه افتادگي پا را مي‌توان بيماري عصبي، عضلاني و ناشي از نقص ژنتيكي، جراحات جنگي، تصادف، رشد غده‌ها و برخي سكته‌هاي مغزي ذكر كرد كه در اثر آن عصب پا دچار آسيب ديدگي دايم يا برگشت‌پذير مي‌شود. در اثر اين عارضه شخص مجبور است براي جبران اين نقص كه موجب ناتواني در باز و بسته ‌كردن مچ پا مي‌شود، از ارتز استفاده كند. يا اين كه مشكل لنگيدن پا براي وي به وجود خواهد آمد. مواد و روش‌ها: دستگاه ارتز رباتيك هوشمند شامل صفحه حسگر فشار كف پا، نرم‌افزار محاسبه‌گر و بخش ربات متحرك است. با توجه به مدل ساخته شده بر اساس اطلاعات حركتي افراد دچار افتادگي مچ پا، مشخص شد كه نياز به سامانه رباتيكي است كه بتواند ميزان گشتاور مورد نياز بيمار را براي راه رفتن بهبود بخشد و به همين دليل طراحي ارتز جديدي لازم بود كه بر اساس سنجش فشار كف پا در شرايط گوناگون راه رفتن بتواند ميزان گشتاور جبراني مورد نياز را براي سامانه رباتيك تشخيص دهد و توسط نيروي الكتريكي تامين نمايد. براي ايجاد ارتباط بين اين سامانه تامين گشتاور و فشار سنجش شده از فشارسنج مدل‌هاي هوشمند استفاده گرديد. يافته‌ها: اين سامانه باعث بهبود عملكرد و رفع ناتواني فرد دچار افتادگي پا مي‌شود و توانايي شخص را در راه رفتن بهبود مي‌بخشد. نتيجه‎گيري: كاهش فشار و آسيب به تاندون‌ها، كاهش ضربه به مفاصل، كمك به بهبود بيماري با استفاده از سامانه رباتيك و جبران ضعف عملكرد عضلات، از جمله اهداف پيش‌بيني شده براي ساخت دستگاه بود. كليد واژه‌ها: اختلالات عصبي، افتادگي پا، مركز فشار، راه رفتن نوع مقاله: پژوهشي

Abstract Introduction: Drop foot is a neuromuscular disease that arises due to genetic defects, war injuries, accidents, tumors and brain stroke that foot neuron damages permanently or temporarily. For improving this gait disorder, patients need to use an ankle-foot orthosis. Materials and Methods: Intelligent robotic orthosis consists of a sole foot pressure sensor plate, calculator software and a robotic part. In accordance with developed model and based on data of drop foot patient gait it has been defined that there is need of robotic system for improving the amount of torque required for patient therefore a new orthosis is needed to recognize the required compensated torque for robotic system which is supplied by electric energy. For making connection between torque supply system and pressure measured by force plate artificial models were used. Results: This system improves the gait of a drop foot patient and enhances the ability of patient for walking. Conclusion: Other anticipated aims of this research are reducing the pressure and damage on tendons, reducing impact on joints using robotic system and compensating the deficiency of muscles. Keywords: Neuropathic, Drop foot, Center of pressure, Gait Type of article: Original article