تجزیه و تحلیل حرکت برخاستن از روی صندلی

نشستن و برخاستن (از روی صندلی) یکی از معمول ترین و متداول ترین اعمال در زندگی روزمره انسان است . علیرغم اهمیت فوق العاده ای که عمل نشستن و برخاستن دارد، با این وجود امروزه افراد زیادی هستند که قادر به انجام این عمل ساده و در عین حال مهم نمی باشند. تجزیه و تحلیل حرکت نشستن و برخاستن به پزشک در تشخیص علت ناتوانی و درمان بیماران، و به مهندسین و فیزیوتراپها در طراحی مناسب وسائل توانبخشی کمک بسیاری می کند. یکی دیگر از کاربردهای این آنالیز، کمک به طراحی کنترل کننده های fes می باشد. در این پایان نامه، نخست به تجزیه و تحلیل سینماتیکی حرکت برخاستن از روی صندلی بدون کمک دستها پرداختیم، و با راهکارهایی که شخص در هنگام برخاستن از روی صندلی بکار می برد، بطور کمی و کیفی، آشنا شدیم. فازهای مختلف حرکت را که در مقالات مطرح شده بود، بر روی داده های اندازه گیری شده تطبیق داده، و از روی آن اطلاعات مفیدی، براث تصحیح مدل صندلی بدست آوردیم. سپس به بررسی دینامیکی حرکت پرداختیم. سهم هر یک از بخشهای دینامیکی و استاتیکی را در نیروها و گشتاور مفاصل بطور کمی محاسبه نمودیم. دو روش dta و tda، را با هم مقایسه کردیم. از مقایسه این دو روش به عدم اعتبار نتایج حاصل از آنالیز دینامیم معکوس پی بردیم. اثر اضافه کردن یک رابط به مدل، جدا کردن رابط سر و گردن از رابط بالاتنه و تجزیه و تحلیل سه بعدی حرکت را روی کاهش خطای آنالیز دینامیک معکوس بررسی کردیک . این بررسیها نشان داد که دو عامل اول اثر چندانی در بهبود نتایج ندارند، اما تجزیه و تحلیل سه بعدی حرکت تا حدی در کاهش خطا موثر است . صندلی را با استفاده از یک زوج فنر-دمپر با پارامترهای متغیر با زمان مدل نمودیم، و کارایی این مدل را با تجزیه و تحلیل مجدد حرکت نشان دادیم. مشاهده شد که این مدل، خطای آنالیز دینامیک معکوس را قبل از لحظه جدا شدن از صندلی کاهش می دهد. در ادامه به تجزیه و تحلیل دینامیکی حرکت برخاستن از روی صندلی به کم دستها، پرداختیم. مباحث فیزیکی و ریاضی، در تجزیه و تحلیل سه بعدی این حرکت ، بطور مشروحی بررسی شد. در انتها با انجام محاسبات آنالیز حساسیت ، از بین اطلاعات کینماتیک ، کینتیک و آنتروپومتریک مهمترین عواملی را که در محاسبات دینامیک معکوس اثر گذاشته و باعث بیشترین تغییرات در آن می گردند، پیدا کردیم. با توجه به نتایج بدست آمده، زوایای مفاصل و نیروهای عکس العمل زمین مهمترین عوامل تاثیرگذار در محاسبات دینامیک معکوس می باشند. جهت تصحیح خطاهای اندازه گیری و دینامیکهای مدل نشده در تخمین گشتاور مفاصل دو روش بهینه سازی دینامیک و استاتیک معرفی شدند، و نتایج حاصل از بهینه سازی استاتیکی در حرکت برخاستن از روی صندلی بدون کمک دستها بررسی گردید.