طراحی و ساخت ربات بازتوانی دست برای رفع نقص در سیستم عملکرد بدن با حمایت ستاد توسعه علوم و فناوری‌های شناختی معاونت علمی توسط محققان دانشگاه صنعتی سهند تبریز در حال انجام است.

 

به گزارش مرکز ارتباطات و اطلاع رسانی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، سکته مغزی یکی از شایعترین علت ناتوانی در بالغین است. در هر 6 ثانيه يك نفر در سراسر جهان بخاطر سكته مغزي مي ميرد و بطور تقریب،  نیمی از افرادي كه از سكته مغزي جان به در مي برند دچار مشکلاتی که منجر به عدم توانايي جهت انجام فعاليت هاي روزمره می شوند. این افراد براي غلبه بر اين مشكلات نيازمند برنامه هاي توانبخشي به خصوص كاردرماني هستند که به محض ثابت شدن وضعیت پزشکی بیمار باید شروع شود.

 

در این بین، با پیشرفت های حاصل شده در علم مهندسی پزشکی و استفاده از روش های نوین با هدف تسریع سرعت و دقت بازتوانی، از سامانه های خاص روباتیکی برای این مقوله کمک گرفته می شود.

بر این اساس با حمایت ستاد توسعه علوم و فناوری های شناختی معاونت علمی "طراحی و ساخت ربات بازتوانی دست برای رفع نقص در سیستم عملکرد بدن" در حال انجام است.

 

هدف از انجام این پروژه، طراحی و ساخت ربات بازتوانی دست برای رفع نقص در سیستم عملکرد بدن، ناشی از سکته مغزی است. این ربات، جزء ربات های بازتوانی بالاتنه است که با انجام تمریناتی که توسط کاردرمان یا فیزیوتراپ تعیین می شود، توانایی حرکتی بیمار سکته مغزی را بهبود می¬بخشد. این ربات دارای 11 درجه آزادی، شامل 9 درجه آزادی(8 درجه غیرفعال و یک درجه فعال) و 2 درجه آزادی برای صندلی بیمار است که بصورت تلفیقی از ربات سیمی و مجری نهایی ساخته شده است.

 

محمودرضا آذغانی مجری این طرح پژوهشی درباره آن اظهار کرد: در این ربات بازتوانی بالاتنه، بوسیله یک دستگیره و بند نگهدارنده، دست بیمار توسط ربات مهار شده و حرکت در صفحه های مختلف، با تکرار زیاد به سیستم عصبی و ماهیچه های بیمار آموزش داده می شود تا فرد پس از طی این دوره ها، توانایی انجام کارهای روزمره خود را بدست آورد.

آذغانی ادامه داد: این وسیله امکان انجام تمرین ها را در سه صفحه xy،  xzو yz  و در صفحات ترکیبی از این صفحات را فراهم می کند و به درمانگر این امکان را می دهد تا فضای کاملی را برای انجام تمرین های درمانی در اختیار داشته باشد و اینکه تمام مراحل درمانی/ارزیابی و تحقیقاتی همزمان صورت می گیرد. از این رو امکان ارزیابی اثر مداخله های مختلف، مانند مداخله شناختی بصورت بازخورد آنی را فراهم می سازد و با توسعه و افزودن بازوی دوم امکان بررسی و انجام مراحل درمانی از سمت سالم روی سمت مبتلا را فراهم می کند.

 

به گفته وی، روش‌های بازتوانی سنتی، محدودیت‌های بسیاری همچون خستگی فیزوتراپیست، تکرارپذیری ضعیف تمرین‌ها، اعمال نیروهای متغیر، تعداد محدود فزیوتراپ دارد و از این رو با بهره گیری از سامانه روباتیکی هوشمند منتج از این طرح که تحت نظر فیزیوتراپ، کارهای کنترل شده تکراری را با دقت بالا انجام دهد می تواند علاوه بر کاهش مدت زمان بازتوانی و افزایش میزان این بازیابی، نسبت به مدت مشابه در روش های سنتی، باعث کاهش چشمگیر در هزینه های درمانی خانوار شود.

 

 بر اساس این گزارش، داشتن درک صحيحي از بيومکانيک ستون فقرات و وظايف اجزاي آن براي پي بردن به نحوه پيشرفت آسيب‌هاي عصبي- عضلاني- اسکلتي امري مهم و ضروري است که خود پيش نياز طراحي و اعمال برنامه‌هاي پيشگيري، درماني و رفتاري براي آسيب‌هاي بخش کمري تنه محسوب مي‌شود.

عوامل شغلي نظير موقعيت تنه و مدت‌زمان فعاليت‌هاي کاري بر روي شدت و زمان شروع دردهاي کمري اثرگذارند.

 

دستگاه روباتیکی حاضر، یک روبات 3 درجه آزادی غیرفعال است که با استفاده از حسگرها و سازوکار خاص تعبیه شده در آن قادر به ارزیابی میزان بازه حرکتی شخص و مقدار توان شخص است. این روبات توانایی سنجش همزمان گشتاورهای حاصله از فعالیت ایزومتریک را حول هر سه محور آناتومیکی دارد. فرایند اندازه گیری در هر زاویه حول این محورها (موقعیتهای قرینه و غیر قرینه) انجام می پذیرد. در عین حال با فعال کردن بخش ایزورزیستو امکان فعالیت با توان خاص را برای فرد فراهم میسازد. که در نهایت از این روبات میتوان برای موارد توانسنجی و توانبخشی انتخابی برای عضلات کمری بهره برد.

 افزوده شدن بخش ایزورزیستو باعث شده تا بتوان در ارزیابی شرایط کاری برای طراحی ایستگاه های کاری و شرایط ارگونومیکی، استفاده ویژه ای از این روبات شود.

از ویژگی های این روبات می توان به موارد زیر اشاره کرد:

•           عبور هر سه محور از یک نقطه

•           ارتفاع کم و پایداری بالای آن

•           امکان موقعیت دهی در دامنه وسیع از ترکیب زوایا در هر سه محور

•           کارکرد دستگاه در حالت ایزومتریک و ایزورزیستیو

•           امکان استفاده در حالت توانسنجی و توانبخشی

•           امکان سنجش سلامت یا تقویت سیستم عصبی-عضلانی کمر با استفاده از روش تعقیب مسیر

 

همچنین ناتوانی های حرکتی به خصوص نشستن و برخاستن یکی از رنج های تکراری افرادی است که با مشکلات ناشی از کهولت سن، ضعف عضلات، درد مفاصل و از کار افتادن سیستم کنترلی روبرو هستند. برای کمک به این افراد برای انجام کارهای ضروری روزمره، همواره به وجود شخص دیگری نیاز بوده است که همواره مشکلات کاری زیادی در این ارتباط وجود داشته است. هزینه بالای نیروی کار انسانی، آسیب‌های شدید وارده بر بدن و کمر افراد شاغل در این زمینه و همچنین علاقه بیماران و ناتوانان به انجام کارهای شخصی خود به تنهایی، نیاز به ساخت دستگاه¬های کمکی برای آنها را پررنگ می‌سازد. در زمینه دستگاه های کمکی برای نشستن و برخاستن در دهه اخیر کارهایی چند انجام شده است که هر کدام دارای نواقص و مشکلات مربوط به خود هستند.

 

روبات کمکی طراحی شده برای  فعالیت نشست و برخاست مطابق با  شرایط و چگونگی کارکرد بیومکانیکی اندام های بدن در فعالیت نشست و برخاست کار می کند. به طوریکه در عمل این روبات باعث می شود اندام های بدن مسیر لازم برای تبدیل شدن از موقعیت نشسته به ایستاده یا برعکس را بصورت طبیعی طی کنند.

همچنین با اعمال قیود و شرایط خاص فرهنگ ایرانی در طراحی برای کارکرد در سرویس های بهداشتی (توالت) تعبیه شده است. این دستگاه از دو مد کاری تواندهی و توانبخشی بهره می برد.

انتهای پیام/25