مدل سازی دینامیکی حرکت پا در تعامل با یک عملگر نیوماتیک و شناسایی پارامترهای آن جهت توانبخشی

تعیین رفتار دینامیکی و خواص امپدانسی پا برای تعامل بیماران با دستگاه¬های توانبخشی امری ضروری است. در مدل های ساده پیشنهادی در پژوهش های پیشین، اثرات زوایای مفاصل پا بر خواص امپدانسی آن لحاظ نشده و شناسایی پارامترها با روش های غیر پارامتری صورت گرفته است که نتایج آن ها برای تحلیل¬های توانبخشی چندان مناسب نیستند. بنابراین، در این مقاله، مدل 3 درجه آزادی غیرخطی مبتنی بر مکانیزم حرکتی پا با در نظر گرفتن سفتی¬ها و میرایی¬های زاویه¬ای در مفاصل و ممان اینرسی اعضای ران، ساق و کف معرفی می شود و برای شناسایی پارامترها با روش خطای پیش بین، مدل خطی از آن ارائه می گردد. دقت خطی سازی و شناسایی جداگانه مورد بررسی قرار می¬گیرند. برای سه نمونه با اعداد توده جرمی متفاوت، مقادیر پارامترهای بخش های پا برای چهار چیدمان مختلف که در آن پا به هنگام راه رفتن با زمین اعمال نیرو می¬کند، شناسایی می گردند. صحت نتایج از مقایسه مقادیر ممان اینرسی شناسایی شده و ممان اینرسی تخمین زده شده با مدل سازی هندسی، مورد ارزیابی قرار می¬گیرد. در نهایت، نحوه تعامل دستگاه توانبخشی با بیماران در چیدمان¬های چهارگانه با ملاحظه اثر صلیبت پا و اضافه وزن افراد بررسی می شود. نتایج حاصله، حاکی از دقت بالا و کارآیی مناسب مدل خطی شده در شناسایی می باشد.