مطالعه تجربي رفتار مكانيكي يك نمونه اورتز فعال زانو مجهز به عملگر سري الاستيك

Empirical study of mechanical behavior of a designed active knee joint brace equipped by a series elastic actuator

پژوهش حاضر يك اورتز فعال زانو با عملگر سري الاستيك مي باشد كه حركت آن بر اساس الگوهاي مشخص و تعريف شده اي، بسته به موقعيت پا در هر سيكل در گيت قدم زدن كنترل مي گردد. براي شناسايي زمان مناسب اجراي هر كدام از زير برنامه هاي كنترلي پيش بيني شده در طرح، از سيگنالهاي ارسالي توسط چهار عدد ميكرو سوييچ كه در كف كفش جاسازي شده اند استفاده مي شود.نمونه اي از اورتز مطابق طرح ارائه شده ساخته شده و با پرداختن به محدوديتهاي ساخت دلايل انتخاب اجزاء طرح مورد تحليل قرار مي گيرد. در نهايت با برنامه ريزي طرح يك آزمايش، كاركرد اورتز ساخته شده در شرايطي آزمايشگاهي مورد ارزيابي قرار خواهد گرفت. نتايج آزمايش گوياي اين ادعا هستند كه با نصب اورتز نامبرده مي توان گشتاور قابل اعمال توسط زانو را تا 34 درصد افزايش داد. اورتز نامبرده در شرايط آزمايش شده بطور متوسط W46/54 برق مصرف مي كند.

The current research introduces a rehabilitation active knee brace, equipped by a series elastic actuator, controlled by several patterns, each of them starts by a suitable foot situation in the walking gate. The proper condition to operate the control subprograms is identified by referring to the signals, emitted by 4 micro-switches, which are installed into the corresponding shoe sole. An orthotics sample is made and its materialization constraints were analyzed. By planning a pilot project, the functionality of orthotic sample was evaluated in laboratory condition. The results indicates that the orthotic sample can be amplified 34 percent the maximum available torque of knee joint. In average, applying the proposed orthosis requires 46.54 W power during mentioned test conditions.