طراحي و ساخت دستگاهي براي اندازه‌گيري سفتي فعال مفصل مچ دست انسان

Design and fabrication of a test rig for measurement of active stiffness in human wrist

مفصل مچ دست، يكي از مفاصل پيچيده بدن انسان است كه نقش مهمي در اكثر فعاليتهاي شغلي و روزمره انسان دارد و تحت تاثير تنشهاي مكانيكي قرار گرفته است و در معرض آسيبهاي گوناگون مي‌باشد. عوارض و ناراحتيهاي اين مجموعه، طيف قابل ملاحظه‌اي از افراد جامعه را تحت تاثير قرار داده است. اندازه‌گيري سفتي فعال مفصل مچ در طي حركت رهايي سريع بعد از اعمال ماكزيمم گشتاور ارادي، گامي در جهت كمي كردن سفتي فعال و سفتي الاستيك جز سري و تعيين سهم بافتهاي تشكيل دهنده و در نهايت، كمك به تشخيص صحيح بيماري و ناراحتيهاي مفصل مچ كه ناشي از فعاليتهاي شغلي است، مي‌باشد. پژوهشهاي انجام شده دستگاهي طراحي و ساخته شد كه توسط آن انجام آزمايش حركت رهايي سريع به منظور سنجش سفتي فعال مفصل مچ از طريق اندازه‌گيري ميزان ماكزيمم گشتاور ارادي ، موقعيت زاويه‌اي و شتاب زاويه، ممكن گرديد. تست تكرار پذيري دستگاه بر اساس آزمونهاي آماري انجام گرديد كه نشان دهنده قابليت اطمينان و كارايي بالاي دستگاه در مقايسه با نمونه‌هاي قبلي بود.

Human wrist is one of the most complex joints in human body. It has important role in more occupational and daily activities. Due to repetitive activities, generally it faced with variety of symptoms and injuries. Measurement of active stiffness of wrist articulation (ASWA) of human hand during quick release movement (QRM) via exertion of maximal voluntary moment (MVM), finally aid to exact assessment of disorders. In this research a test rig was designed and fabricated. It had ability to measure the maximal voluntary moment of wrist articulation. Test of quick release movement in order to measure the active stiffness was practicable via measurement of angular displacement and acceleration. Design and manufacturing of device proportionate with test qualification, usage of materials with least of density, usage of exact sensors, least of errors in measurements, least of friction force were some of the specifications of the test rig. Tests of validation and repeatability were performed by statistics methodology. The device had ability of measurement of total parameters in two states of flexion and extension of wrist joint .Measurement of wrist joint stiffness in four classes, was one of the most important abilities of the device.