روشی نوین برای مدل‌سازی ریاضی سیستم اسکلتی بدن انسان: لحاظ نمودن ویژگی‌های سینماتیکی مفاصل زیستی و اثر زنجیره‌های سینماتیکی پیچیده‌ی سیستم اسکلتی

Authors

  • حسین احسانی دانشجوی دکتری مهندسی پزشکی، گروه بیومکانیک، دانشکده مهندسی پزشکی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران
  • مصطفی رستمی دانشیار، گروه بیومکانیک، دانشکده مهندسی پزشکی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران
Abstract:

در مطالعه­ی حاضر، روشی نوین برای به­دست آوردن معادلات حاکم بر سیستم اسکلتی بدن انسان ارائه ‌شده­است. در این روش، رویکردی نوین برای وارد کردن ویژگی‌های سینماتیکی مفاصل زیستی و همچنین اثر زنجیره‌های پیچیده­ی سینماتیکی سیستم اسکلتی در معادلات حرکت ارائه ‌شده­است. روش پیشنهادی در این مقاله با استفاده از حساب دیفرانسیل توابع ماتریسی، معادلات حاکم بر سیستم اسکلتی را به‌صورت معادلات دیفرانسیل معمولی تحصیل می‌کند. علاوه ‌بر این، ازآنجا که معادلات حاصل به‌صورت بازگشتی ارائه‌شده‌اند، این روش برای به­دست آوردن معادلات دیفرانسیل حرکت سیستم اسکلتی بدن انسان، رویکردی کارا از نظر محاسباتی پیشنهاد می‌کند. به‌منظور بررسی صحت روابط پیشنهادشده در این مقاله، مکانیزمی استاندارد شامل سه حلقه­ی سینماتیکی بسته موردتوجه قرار گرفت. نتایج حاصل از حل دینامیک مستقیم این مکانیزم با استفاده از روش پیشنهادی، با نتایج ارائه‌شده در سایر مراجع معتبر مقایسه شدند و روش پیشنهادی صحت‌سنجی شد. به­علاوه، به‌منظور بررسی کاربرد روش پیشنهادی در شبیه‌سازی سیستم اسکلتی بدن انسان، مدل‌سازی دینامیکی کمربند شانه‌ای در حضور ریتم شانه در دستور کار قرار گرفت. برای توصیف ریاضی ریتم شانه از دو مدل ریاضی استفاده شد: مدل اصلی و مدل ساده‌شده. تفاوت میان نتایج شبیه‌سازی این دو مدل بر ضرورت استفاده از داده‌های آزمایشگاهی اصلی برای مدل‌سازی ریتم شانه تأکید می‌کرد. ازآنجا که علت علاقه‌مندی محققان به استفاده از داده‌های ساده‌شده­ی ریتم شانه ناشی از  محدودیت در فرمول‌های موجود برای مدل‌سازی سیستم اسکلتی می­شود، با استفاده از روش پیشنهادی در این مقاله این مشکل مرتفع می‌گردد.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

روشی نوین برای مدل سازی ریاضی سیستم اسکلتی بدن انسان: لحاظ کردن ویژگی های سینماتیکی مفاصل زیستی و اثر زنجیره های سینماتیکی پیچیده سیستم اسکلتی

در مطالعه حاضر، روشی نوین برای به دست آوردن معادلات حاکم بر سیستم اسکلتی بدن انسان ارائه شده است. در این روش، رویکردی نوین برای واردکردن ویژگی های سینماتیکی مفاصل زیستی و همچنین اثر زنجیره های پیچیده سینماتیکی سیستم اسکلتی در معادلات حرکت ارائه شده است. روش پیشنهادی در این مقاله، با استفاده از حساب دیفرانسیل توابع ماتریسی معادلات حاکم بر سیستم اسکلتی را به صورت معادلات دیفرانسیل معمولی تحصیل می...

full text

اثر کافئین براستخوانسازی و سیستم اسکلتی

ABSTRACT The Purpose of this study was to identify the effect of caffeine on development of skeletal tissue and osteofication. Since osteofication in rat starts on day 13th, so we started the study on day 13th of pregnancy. A dose of 80mg/kg caffeine (1%) in the 13th ,14th and 15th day of pregnancy was injected to the test group intraperitoneally and a dose of 80mg/kg of Normal saline was inje...

full text

کنترل تطبیقی در یک سیستم بازوی چندوظیفه‌ای با افزونگی سینماتیکی

در این مقاله یک الگوریتم کنترلی غیرخطی تطبیقی برای یک سیستم چندوظیفه‌ای ارائه می‌شود. این روش با تعریف و تحلیل یک سیگنال فیلتر شده مناسب برای خطا و براساس اولویت‌های از پیش‌تعیین‌شده برای ربات، در حضور عدم قطعیت‌های پارامتری قانون کنترلی مناسب را ارائه می‌دهد. به منظور بسط الگوریتم در حالت وظایف شامل کنترل زاویه در فضای وظیفه از بازخورد کواترنیون استفاده شده است. پایداری مجانبی سیستم و همگرایی ...

full text

مدلسازی دینامیکی و طراحی سینماتیکی سیستم فرمان غیرآکرمنی

دستیابی به مشخصات خوش‏فرمانی و پایداری بالاتر در انجام مانورهای جانبی یکی از هدف‏های مهم در طراحی سامانه های فرمان خودرو است. در خودروهای امروزی سیستم فرمان غالبا از نوع مکانیکی و با رعایت هندسه ی آکرمن طراحی می گردد. پژوهش ها نشان داده است که سیستم فرمان مکانیکی با مکانیزم آکرمن از حیث ایجاد مشخصات خوش فرمانی و پایداری در خودرو، ایده ال نبوده و می‏توان روش های جایگزین دیگری را برای بهبود مشخصا...

تحلیل سینماتیکی- سینتیکی پیمایش مستقیم الخط ربات انسان نما

  محمود سعادت فومنی1، محمد مهدی خطیبی2،*، مهدی مرادی3، مرتضی کارآموز مهدی آبادی3       اطلاعات مقاله     چکیده   دریافت مقاله: آذر 1387   پذیرش مقاله: تیر 1387     بررسی‏ها و مطالعات صورت گرفته در زمینه ربات‏های انسان نما، شناخت دقیق پارامترهای دینامیکی ربات را لازمه اجرای یک حرکت شبه انسانی دانسته‏اند. تعداد درجات آزادی بالای این نوع ربات‏ها، رسیدن به این شناخت را به مراتب پیچیده‏تر می‏کند. در...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 9  issue 2

pages  191- 203

publication date 2015-07-23

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023