تحلیل پایداری ایستادن افراد معلول در صفحه عرضی

علاوه بر معلولیت های مادرزادی سالانه میلیون ها نفر نیز بر اثر حوادث دچار معلولیت می شوند که دسته ای از این معلولین، معلولین ضایعه نخاعی هستند. ایستادن برای معلولین ضایعه نخاعی فواید بهداشتی و پزشکی زیادی داشته و از توصیه های مهم پزشکان به این افراد به منظور جلوگیری از عوارض ثانویه پوکی استخوان و صدمه به دستگاه گوارش می باشد. بر خلاف راه رفتن، کاربرد مدل دینامیکی در مسئله ایستادن تا به امروز توجه کمتری را به خود جلب کرده است و اکثر کارهای انجام شده به بررسی تعادل در صفحه طولی پرداخته و بررسی در صفحه عرضی کمتر مورد توجه قرار گرفته است. در این پروژه پایداری ایستادن فرد معلول در صفحه عرضی مورد بررسی قرار گرفته است. این مطالعه با ملاحظه اینکه پایداری ایستادن نیازمند ارضا دو شرط پایداری دینامیکی و نیز قرار گرفتن تصویر افقی مرکز جرم در چند ضلعی تکیه گاهی است صورت گرفته است. در ابتدا بدون در نظر گرفتن حرکت دست ها و با توجه به این نکته که تنها مفاصل مچ پا، کمر و ران در صفحه عرضی دارای حرکت قابل توجه می باشند یک مدل 5 عضوی(با در نظر گرفتن زمین به عنوان یک عضو) با دو درجه آزادی در نظرگرفته شده است. به منظور ساده سازی تحلیل ها و امکان پذیر نمودن درک فیزیکی نتایج نخست به بررسی پایداری دینامیکی ایستادن در دو حالت خاص، پایین تنه صلب و بالاتنه صلب پرداخته شده است. در این بخش در ابتدا گشتاورهای منفعل مفاصل بدن با فنرهای پیچشی خطی مدل شده اند و اثرات پارامترهای قابل تغییر مانند سفتی فنرها و فاصله بین دو پا بر پایداری دینامیکی بررسی شده است. سپس در قسمت بالاتنه صلب گشتاور مفاصل ران با یک مدل ریاضی شامل دو تابع نمایی جایگزین شده و به بررسی پایداری دینامیکی و اثر فاصله بین دو پا بر آن پرداخته شده است. برای بررسی پایداری دینامیکی معادلات حرکت مدل استخراج شده و پس از تعیین موقعیت های تعادل، معادلات حرکت سیستم حول نقاط تعادل خطی سازی شده و با محاسبه مقادیر ویژه سیستم خطی سازی شده به تحلیل پایداری دینامیکی پرداخته شده است. پس از آن پایداری مدل کامل شامل بالاتنه و پایین تنه مطالعه شده و اثر فاصله بین دو پا و سفتی فنر مفصل کمر بر پایداری ایستادن بررسی شده است. به طور خاص، ایستادن آرام فرد معلول با ارتز mtk-rgo و تاثیر کاهش و افزایش صلبیت ارتز در صفحه عرضی بر پایداری در این صفحه بررسی شده است. بررسی پایداری ایستادن در صفحه عرضی با در نظر گرفتن حرکت دست ها براساس مفهوم نقطه ممان صفر آخرین موضوعی است که در این پایان نامه مورد مطالعه قرار گرفته است.