مدل سازی، طراحی و ساخت برون پوش مبتنی بر تاندون جهت توان بخشی انگشتان دست

با توجه به آمار بالای مبتلایان به بیماری های عروق مغزی و سکته ی مغزی که منجر به فلج شدن اندام های یک سمت بدن از جمله دست شده و هم چنین محدودیت های روش های سنتی توان بخشی، ساخت دستگاه هایی برای کمک به این افراد ضروری می باشد. در این پژوهش در ابتدا با توجه به چالش های موجود در طراحی یک برون پوش دست، طراحی اولیه ی یک مکانیسم برای استفاده به صورت حرکت غیرفعال پیوسته برای توان بخشی انگشتان دست انجام شده است. این مکانیسم مبتنی بر تاندون بوده و هر دو حرکت باز و بسته شدن انگشتان را پوشش می دهد. به این منظور در برون پوش از دو عمل گر فعال و غیرفعال به ترتیب جهت بستن و باز کردن انگشتان دست استفاده شده است. ویژگی بارز این طراحی، سبک و کم حجم بودن آن، قابلیت تنظیم برای دست های متفاوت و سازگاری و راحتی آن برای بیمار می باشد. هم چنین روابط سینماتیکی و دینامیکی برون پوش برای انگشتان دست به غیر از انگشت شست به روش لاگرانژ مدل سازی شده است. حرکت برون پوش در تعامل با انگشت به کمک نرم افزار سیم مکانیک متلب شبیه سازی شده است. در نهایت با استفاده از نتایج شبیه سازی و مدل سازی، طراحی نهایی با در نظر گرفتن نیروی ۴۰ نیوتن در طول تاندون انجام شده و برون پوش برای انگشت اشاره ساخته شده است. هم چنین نتایج حاصل از مدل سازی تحلیلی و شبیه سازی مورد مقایسه قرار گرفته و میزان خطای مدل سازی برای تغییر زوایای مفاصل به دست آمده است. این مقدار در بیش ترین حالت برای مفصل اول و دوم انگشت برابر با ۱۵% و برای مفصل سوم برابر با ۲۰% محاسبه شده است.

کلیدواژه ها:

برون پوش ، توان بخشی ، غیرفعال مداوم ، تاندون ، مدل سازی ، انگشت دست