تطوير روبوت قابل للارتداء يحاكي آلية المشي الطبيعية لدعم الأطفال المصابين بالشلل الدماغي في أطرافهم السفلية
الكلمات المفتاحية:
البيوميكانيك، آلية كرنك روكر، روبوت قابل للارتداء، الشلل الدماغي، كينوفاالملخص
تم تطوير آلية "Crank-Rocker" الميكانيكية في مجال الميكانيكا الصناعية الحيوية، بهدف محاكاة المشي الطبيعي للأطفال ذوي الإعاقات الحركية في الأطراف السفلية. تم اختيار نموذج لطفل يبلغ من العمر 8 سنوات، وزنه 16 كجم وطوله 116 سم، يعاني من ضعف حركي في الأطراف السفلية. تتكون الآلية من جزئين رئيسيين: الجزء المحرك الذي يعمل بواسطة محرك تيار مستمر، والجزء التابع الذي يمثل الساق البشرية. تم تحويل الآلية إلى نظام متعدد الأذرع، مما يقلل عدد المحركات إلى محرك واحد لكل قدم. تم دمج محرك بهيكل عمود دوار، يربط بين القدمين بمحرك واحد لضمان التزامن الفوري لحركتهما، مما يبسط النظام التحكم ويقلل التكلفة الاقتصادية.تم محاكاة حركة الآلية باستخدام برنامج SolidWorks، وتم إنشاء نموذج رياضي لتحليل الحركة باستخدام طريقة الحلقة المغلقة. بالإضافة إلى ذلك، تم استخدام برنامج Kinova لتحليل الحركة ومقارنتها بحركة طفل سليم. أظهرت النتائج أن الآلية تحقق نمط حركة مشابهًا للمشي الطبيعي للأطفال الأصحاء ضمن مستويات GMFCS III و IV، مما يعزز فعالية الآلية في محاكاة نمط المشي الطبيعي.يهدف هذا المشروع إلى مساعدة الأطفال ذوي الإعاقات الحركية في الأطراف السفلية، وتقليل تكلفة الروبوت من خلال تقليل عدد المحركات، مما يسهم في تحسين جودة حياتهم.
التنزيلات
المراجع
Collins, J. J., & De Luca, C. J. (1993). Open-loop and closed-loop control of posture: a random-walk analysis of center-of-pressure trajectories. Experimental brain research, 95, 308-318.
Guzmán-Valdivia, C. H., Blanco-Ortega, A., Oliver-Salazar, M. A., & Carrera-Escobedo, J. L. (2013). Therapeutic motion analysis of lower limbs using Kinovea. Int J Soft Comput Eng, 3(2), 2231-307.
Khurmi, R. S. & Gupta, J.K. (2005). Theory of Machines, 14th ed. Chand & Co. Ltd., New Dehli.
Ko, J., Woo, J. H., & Her, J. G. (2011). The reliability and concurrent validity of the GMFCS for children with cerebral palsy. Journal of physical therapy science, 23(2), 255-258.
Molnar, G. E. (1991). Rehabilitation in cerebral palsy. Western journal of medicine, 154(5), 569.
Pons, J. L. (2008). Wearable robots: biomechatronic exoskeletons. John Wiley & Sons.
Uicker, J. J., Uicker Jr, J. J., Pennock, G. R., & Shigley, J. E. (2023). Theory of machines and mechanisms. Cambridge University Press..
Yusof, Y. A., Hisham, N. A. H., Ab Patar, M. N. A., Le, C. H., Mahmud, J., Lee, H., Yamamoto, S., & Herawati, L. (2022, July). Walking gait analysis: kinovea versus motion capture system. In: 2022 IEEE 13th Control and System Graduate Research Colloquium (ICSGRC) (pp. 187-191). IEEE.
التنزيلات
منشور
إصدار
القسم
الرخصة
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
