در این مطالعه نگارنده بر آن بوده که تأثیر برنامه های ورزشی زیر بیشینةتداومی ورزش پیشرونده هوازی و داروی کلسیتریول، یکی از ترکیبات ویتامین d را بر استخوان موش های (رت ) آزمایشگاهی مورد بررسی قرار دهد. 96 قلاده موش ماده ویستار به 8 گروه 12 تایی همسان (به نام های: a، b، c، o، v، o+v، t،o+t ) تفکیک شدند؛ گروه های آزمایش به طور تصادفی، بعد از عمل جراحی به مدت 8 هفته به حال خود رها شدند؛ پس از این مدت گروه های ورزشی، قبل از شروع برنامه اصلی، یک هفته روزانه به مدت10 دقیقه به فعالیت راه رفتن روی تردمیل با سرعت 6 تا 8 متر بر ثانیه، پرداختند؛ سپس گروه های ورزشی به ترتیب: a، 5 روز و b، 3 روز طی برنامه های هوازی با سرعت افزایشی از 15 تا30 متر بر دقیقه و به مدت 25 تا 50 دقیقه فعالیت کردند؛ گروه های ورزشی t وo+t با سرعت20 متر بر دقیقه و به مدت 30 دقیقه برای 5 روز در هفته، فعالیت کردند؛ به موازات این برنامه های ورزشی، گروه هایv و o+v نیز 3 روز در هفته، به میزان 0/7 میلی گرم کلسیتریول خوراکی مصرف نمودند؛ این برنامه 8 هفته ادامه یافت. برای سنجش میزان آلکالین فسفات و غلظت کلسیتریول، از موش ها خونگیری به عمل آمد. استخوان فی مورآنها تحت کشش قرار گرفت؛ بررسی آنالیز واریانس اطلاعات به دست آمده، تفاوت های معناداری (p<0/05) را میان گروه های مختلف نشان داد.

یکی از معضلات جراحی لاپاروسکوپی، خطای انسانی جراح در هدایت ربات، به دلیل نداشتن دسترسی مستقیم جراح به عضو مورد نظر بوده که این امر باعث صدمه به بافت ها و رگ های خونی می شود. در سالهای اخیر تحقیقاتی در این زمینه صورت گرفته که از آن جمله می توان به انتقال حس لامسه از عضو به جراح و همچنین بالا بردن کیفیت حرکتی ربات در مواجهه با موانع نام برد. ربات های موجود در بسیاری از محیط های پیچیده فاقد کارایی لازم می باشند. یکی از دلایل این امر، فقدان کاربرد گسترده توانایی ربات ها در محیط هایی با تغییرات دینامیکی پیوسته می باشد. به همین دلیل برای موثر بودن بازوهای مکانیکی و رباتهای متحرک، لازم است قابلیتهای طراحی حرکت این ربات ها گسترش داده شود. یکی از موارد مهم در طراحی مسیر رباتها، معیارهای اجتناب از موانع بوده که به طور مفصل مورد بررسی قرار خواهد گرفت. در این رساله سعی بر آن است که سینماتیک یک بازوی مکانیکی افزوده در محیطی با موانع مختلف در فضای دو بعدی مورد بررسی قرار گیرد. موانع به صورت یک شیار نیم دایره ای، دایره، چندضلعی و همچنین با معادله مرزی غیر خطی تعریف شده و همچنین منحنی مسیر در مورد شیار نیم دایره ای به صورت دایره و در موارد دیگر، منحنی اسپلاین مرتبه سه در نظر گرفته شده است. در این تحقیق با ساده سازی معادلات، حجم قابل توجهی در زمان و برنامه نویسی صرفه جویی شده و این مزیت در ربات های ابر افزوده با درجات آزادی خیلی بالا بسیار حائز اهمیت است.

انسان در زندگی روزانه خود کارهای به ظاهر ساده‏ای مانند ایستادن انجام می‏دهد، حال آن‏که برای یادگیری ایستادن پایدار بسیار تلاش کرده است. پیچیدگی چنین کارهایی پس از یک حادثه که به ناتوانی منجر شود و یا در اثر افزایش سن یادآوری خواهد شد. مطالعه نحوه‏ی کنترل حالت پایدار انسان به یافتن نحوه‏ی عملکرد سیستم عصبی مرکزی برای کنترل بدن انسان می‏انجامد. چنین یافته‏هایی قابل به کارگیری در ربات‏های انسان‏نما به منظور حفظ پایداری آن‏ها خواهد بود. همچنین این یافته‏ها در طراحی پروتزها، اورتزها و طرح‏های توانبخشی بسیار ارزشمند هستند. در این میان سیستم‏های اسکلت‏ماهیچه‏ای به دلیل شباهت بسیار زیاد آن‏ها به بدن انسان در شامل بودن یک سیستم رباتیکی چندجسمی به عنوان اسکلت بدن و واحدهای ماهیچه‏تاندونی به عنوان کاراندازهای این سیستم بسیار مورد توجه هستند. تحلیل این سیستم‏های اسکلت‏ماهیچه‏ای به دلیل نامعین بودن بودن آن‏ها در اغلب موارد، نیازمند بهینه‏سازی می‏باشد. این بهینه‏سازی‏ها دو دسته هستند. دسته اول بهینه‏سازی استاتیک است که به کمک دینامیک معکوس و با استفاده از داده‏های سینماتیکی انجام می‏شود و منجر به تخمین نیروی ماهیچه خواهد شد. دسته دوم بهینه‏سازی دینامیک بوده که روند بهینه‏سازی بسیار پیچیده‏ای دارد و در آن‏ها تحلیل به منظور دست‏یابی به فعالیت‏های ماهیچه‏ای و نحوه‏ی حرکت اسکلت بدن انجام می‏شود. این تحقیق به منظور بررسی تحلیلی پاسخ مدل اسکلت‏ماهیچه‏ای بدن انسان به اغتشاش دورانی سطح زیر پا انجام شده است. به منظور مدلسازی اسکلت بدن انسان از یک مدل رباتیکی چهار لینکی با سه درجه آزادی استفاده شده است. برای مدلسازی ماهیچه‏ها به عنوان کاراندازهای این مدل رباتیکی از ماهیچه‏های مدل نوع هیل استفاده شده است. معادلات حرکت سیستم اسکلتی با استفاده از دینامیک لاگرانژ استخراج و به کمک دینامیک کین مورد تأیید قرار گرفته‏اند. از دو نوع متفاوت مدلسازی ماهیچه‏ای نیز به منظور بررسی اثر مدلسازی ماهیچه در نتایج حاصله استفاده شده است. مدل اول از نظر محاسباتی مفیدتر بوده و مدل دوم دقت بالاتری در تخصیص خواص مرتبط با هر ماهیچه دارد. به منظور انجام بهینه‏سازی دینامیک و استاتیک از توابع هدف تنش ماهیچه‏ها و انرژی ماهیچه‏ها استفاده شده است. همچنین به منظور بررسی پایداری مدل از معیار پایداری نقطه ممان صفر استفاده شده است. با استفاده از داده‏های تجربی اندازه‏گیری‏شده برای انسان تحت اغتشاش نوسانی و وارد نمودن این داده‏ها در مدل، طی یک روند دینامیک معکوس و با کمک بهینه‏سازی استاتیکی، توابع هدف متفاوت و متغیرهای طراحی مختلفی مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصله ارائه شده‏اند. همچنین با استفاده از روش ضرایب وزنی در بهینه‏سازی، با وارد نمودن تابع هدف پایداری به عنوان تابع هدف دوم، به بررسی اثر تابع پایداری در پیش‏بینی نتایج حاصله پرداخته شده است. در ادامه طی یک روند دینامیک مستقیم با کمک بهینه‏سازی دینامیکی، به پیش‏بینی مسیر حرکت مفاصل و تحریکات ماهیچه‏ای پرداخته شده است و تأثیر انتخاب توابع هدف متفاوت و نحوه‏ی مدلسازی ماهیچه‏ها در پیش‏بینی نتایج، مورد مطالعه قرار گرفته و یک تابع هدف فیزیولوژیکی مناسب برای پیش‏بینی حرکات انسان تحت این نوع اغتشاش ارائه شده است. در پایان نیز با کمک الگوریتم ژنتیک چند هدفه، به بهینه‏سازی همزمان این تابع هدف فیزیولوژیک و تابع هدف پایداری پرداخته شده و اثر وارد نمودن تابع هدف پایداری در نتایج حاصله بررسی شد. نتایج به دست آمده بیانگر تأثیر ماهیچه‏های مختلف در دفع این نوع اغتشاش، میزان نیروی تولیدی در آن‏ها و سطح فعالیت هر یک از آن‏ها می‏باشد. همچنین نتایج به دست آمده تأثیر توابع هدف مختلف برای استفاده در دینامیک مستقیم و دینامیک معکوس را نشان می‏دهد. نتایج حاصله برای فعالیت‏های ماهیچه‏ای درطی دو روند مختلف بهینه‏سازی نیز با هم مقایسه شده‏اند. تأثیر مدلسازی ماهیچه‏ای در پیش‏بینی حرکات مفاصل و فعالیت‏های ماهیچه‏ای نیز مورد بررسی قرار گرفت. احتمال استفاده از یک تابع هدف برای حفظ پایداری، در کنار یک تابع هدف فیزیولوژیکی برای دفع این نوع اغتشاش توسط بدن، از دیگر نتایج ارائه شده می‏باشد.

فعالیت راه رفتن یکی از مهمترین و روزمره ترین فعالیتهای انسان است و کف پا نقش اساسی را در این فعالیت بر عهده دارد. دانش چگونگی توزیع نیروها در کف و ساق پا میتواند زمینه ساز شناخت ویژگیهای الگوهای حرکتی آسیب شناسی در پا شود. در این پایان نامه، یک مدل اسکلت عضلانی چهار سگمنتی از کف و ساق پا در محیط anybody ایجاد شده است که در آن تمامی ماهیچه ها و لیگامنتهای قسمت ساق و کف پا در نظر گرفته شده اند. برای حل این مدل از دو معیار بهینه سازی minmax و چندجمله ای درجه 5 استفاده شد. برای به دست آوردن ورودیهای این مسئله دینامیکی (نیروی واکنش زمین و مسیر حرکت اجزاء پا در حین راه رفتن)، بر روی ده آزمودنی با کف پای نرمال آزمایش صفحه نیرو و تحلیل حرکت به عمل آمد. همچنین برای صحه گذاری بر نتایج مدلسازی، آزمایش الکترومایوگرافی نیز بر روی این آزمودنیها، به صورت هم زمان با آزمایش صفحه نیرو به عمل آمد. نتایج نیروی واکنش زمین، مرکز فشار نیروی واکنش زمین، زاویه نسبی قوزک، مفصل hfff و مفصل شست، ضریب فعالیت به دست آمده از آزمایش الکترومایوگرافی و نتایج مدلسازی برای نیروی ماهیچه ها و ضریب فعالیت آنها، برای هر کدام از آزمودنی ها و برای میانگین تمام آنها ارائه شده است. نتایج حاصل از مدلسازی و آزمایش برای چهار ماهیچه دوقلو، نعلی، درشت نی قدامی و نازک نی بلند با یکدیگر مقایسه شدند. نتایجی که از این پایان نامه به دست آمده اند به صورت خلاصه عبارتند از: مدلسازی موجود در این پایان نامه توانسته است نتایجی ارائه کند که تقریباً دارای روند مشابهی با نتایج تجربی است. معیار بهینه سازی minmax نسبت به معیار بهینه سازی چندجمله ای درجه 5 با تقریب نزدیک تر به واقعی فعالیت و نیروی ماهیچه ها را برای عضلات دوقلو، نازک نی بلند و درشت نی قدامی تخمین می زند، هر چند خود این معیار نیز نمی تواند با دقت قابل قبولی فعالیت ماهیچه را پیش بینی کند. در تخمین فعالیت ماهیچه نعلی، عملکرد معیار چندجمله ای درجه 5 در حالت میانگین بهتر و دارای همخوانی بیشتری با نتایج تجربی بوده است. در حرکت راه رفتن، در فاز ایستایی عمدتاً ماهیچه های نعلی، دوقلو و نازک نی بلند فعال هستند. در حالی که فعالیت اصلی عضله درشت نی قدامی در فاز نوسانی است. الگوی فعالیت عضلات نعلی و دوقلو در اکثریت قریب به اتفاق موارد یکسان است، در حالی که الگوی فعالیت عضلات درشت نی قدامی و نازک نی بلند در آزمودنیهای مختلف، از تنوع قابل ملاحظه ای برخوردار است. هر چند الگوی فعالیت ضریب فعالیت عضلات نعلی و دوقلو یکسان است، اما ضریب فعالیت عضله نعلی عموماً بیش از ضریب فعالیت عضله دوقلو می باشد. - مدلسازی با هر دو معیار چندجمله ای درجه 5 و minmax، در تعیین الگوی فعالیت عضله درشت نی قدامی ضعیف تر از سایر موارد عمل کرده اند.

با توجه به فعالیت های روزانه افراد در طول زندگی، اهمیت نقش پاها در بدن کاملاً مشخص است. کف پا نقش بسیار تعیین کننده ای در فراهم نمودن شرایط لازم راه رفتن، تحمل نیروهای وارده از طرف زمین و توزیع نیروهای ماهیچه ای دارد. در تحقیقات پیشین، کف پا اکثراً به صورت یک تکه صلب مدل شده است و از مفاصل میان استخوان های آن که نقش اصلی در تقسیم نیروها ایفا می کنند، صرف نظر شده است. از اینرو کمبود مطالعات در زمینه وضعیت اسکلت ماهیچه ای در کف پا کاملاً احساس می شود. اندازه گیری حرکت کف پا و قوزک برای یافتن دلایل مکانیکی عامل ناراحتی در آسیب شناسی کف پا و قوزک و اتخاذ تصمیم عملی در رابطه با بهترین روش درمان ضروری است. با کاربرد مدل های تکمیل تر از کف پا می توان به درک بسیاری از مشکلات بالینی مجموعه مچ و کف پا دست یافت. هدف از این تحقیق مطالعه در رابطه با وضعیت اسکلت ماهیچه ای کف پا در افراد با کف پای صاف، در هنگام راه رفتن طبیعی، از دو روش آزمایشگاهی و مدلسازی است. یک مدل چهارتکه برای مجموعه کف و ساق پا در نظر گرفته شد. به منظور بررسی صحت مدلسازی و نتایج آن، فعالیت چهار ماهیچه دوقلو، نعلی، نازک نی بلند و درشت نی قدامی در افراد با کف پای صاف در هنگام راه رفتن از طریق آزمایش الکترومایوگرافی بدست آمد. دو آزمایش الکترومایوگرافی سطحی و صفحه نیرو، بطور همزمان، انجام شدند. در آزمایش صفحه نیرو نیز، نیروهای عکس العملی زمین grf، در آزمودنی ها با کف پای صاف ثبت شد. آزمایش ثبت حرکت به کمک مارکرهای بازتابنده بر روی آزمودنی های قبلی انجام گرفت و مسیر حرکت تکه های مدل بدست آمد. با تهیه یک مدل پنج تکه (استخوان فمور، ساق پا، قسمت عقب کف پا، قسمت میانی کف پا و انگشت شست) در نرم افزار anybody و دادن ورودی های سینماتیکی و نیروهای عکس العملی زمین، فعالیت ها و نیروهای ماهیچه ای به کمک مدلسازی محاسبه شد. با مقایسه نتایج آزمایشگاهی و مدلسازی برای فعالیت های ماهیچه ای در چهار ماهیچه ذکر شده، انطباق بسیار مناسبی از نظر الگوی تغییر فعالیت و البته میزان فعالیت مشاهده شد. مقایسه نتایج فعالیت های ماهیچه ای که از شبیه سازی برای دو ماهیچه درشت نی خلفی و خم کننده دراز شست بدست آمده است با مقالات موجود نیز انطباق خوبی را نشان می دهد و نتایج مدلسازی را تا تأیید می کند. مقایسه نتایج برای افراد با کف پای صاف با افراد با کف پای طبیعی نشان می دهد که میزان فعالیت ماهیچه دوقلو به میزان جزئی کاهش یافته است. فعالیت ماهیچه نعلی به میزان قابل توجه افزایش یافته است. فعالیت ماهیچه درشت نی قدامی در انتهای فاز نوسان کاهش یافت. فعالیت ماهیچه نازک نی بلند در سیکل راه رفتن کاهش یافت. با توجه به وجود هماهنگی مناسب میان نتایج آزمایشگاهی محاسبه شده و نتایج مدل سازی بدست آمده، می توان در مجموع این مدل را مدل مناسبی دانست. هرچند برای دقیقتر بودن نتایج نیاز به کار بیشتر و افزایش دقت مدلسازی از لحاظ داده های ورودی، خصوصاً مشخصات ماهیچه ای، احساس می شود. بطور کلی می توان این مدل را برای بررسی چگونگی رفتار ماهیچه ها در تحمل انواع بارگذاری و همکاری آن ها با هم استفاده نمود و این امر کمک شایانی در تحقیقات بالینی در رابطه با کف پای صاف می نماید. با توجه به دشواری بسیار و پرهزینه بودن آزمایشات بیومکانیکی، چنین مدل هایی می توانند در زمینه مطالعات انواع نواقص موجود در ساختار کف پا بسیار پرکاربرد باشند. همچنین این مدل های کامپیوتری امکان بررسی پارامتریک را فراهم می آورند که در آزمایشات واقعی امکان آن فراهم نیست

شکستگی لگن درصد بالایی از صدمات استخوانی را به خود اختصاص داده است و علاوه بر آن حساس ترین نوع شکستگی نیز می باشد. درمان اینگونه صدمات از اهمیت بالایی برخوردار است. بطوریکه در پروتکل درمانی دارای بیشترین اهمیت و اولویت می باشد. شکستگی های لگن از لحاظ شدت در سه سطح طبقه بندی می شوند که شدیدترین آنها که از نوع کاملا ناپایدار می باشد مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. درمان شکستگی های لگن عمدتاً به دو روش فیکساسیون داخلی و خارجی انجام می گیرد. از سال 1994 محققین از فیکساتور خارجی به منظور درمان صدمات حلقه لگنی استفاده نمودند. اما در آسیبهای درجه 3 به دلیل شکستگی لگن از هر دو ناحیه قدامی و خلفی، روش مرسوم، استفاده از فیکساتور خارجی در ناحیه قدامی و فیکساتور داخلی در ناحیه خلفی می باشد. از آنجا که استفاده از فیکساتور داخلی مشکلات زیادی را در بر خواهد داشت، هدف از انجام این تحقیق ارایه فیکساتوری خارجی با خواص فیکساسیون قدامی و خلفی بطور توام بوده است تا از استفاده از فیکساتور داخلی از عملیات درمانی اجتناب شود. با توجه به تحقیقات به عمل آمده در این پایان نامه، فیکساتوری جدید با ایجاد تغییرات و ترکیب و همچنین بهینه سازی چندین فیکساتور موجود در بازار طراحی شد. انجام عملیات تحلیلی به صورت طراحی در نرم افزار catia v5r18 و تحلیل در نرم افزار abaqus v6.9 صورت گرفت. در انجام تحلیل در نرم افزار abaqus به منظور اجتناب از عملیات اضافی، خود فیکساتور به صورت بلوکی بدون المان در داخل لگن المان بندی شده ی دارای شکستگی کار گذاشته شده و بارهای لازم که از مطالعات پیشین به دست آمده بودند اعمال گردید. مقادیر به دست آمده برای توزیع تنش در استخوان لگن به اندازه کافی از تنش تسلیم در استخوان متراکم و اسفنجی کمتر بود. پس از انجام تحلیل های لازم، فیکساتور طراحی شده مورد آزمایش قرار گرفت و نتایج کاملاً موفقیت آمیز بود.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

در این پروژه به مسئله طراحی و ساخت یلچر برقی بیرونی با سیستم فرمانگیری اهرمی پرداخته شده است که در صورت عملکرد مناسب می توان به جای مکانیزم اهرمی از سیستم سروو موتور استفاده کرد. در فصل اول به تاریخچه ویلچر دستی و انواع ویلچرهای برقی پرداخته شده است. در فصل دوم مباحث کلی در طراحی یک وسیله نقلیه و ویلچر به اختصار توضیح داده شده است. در فصل سوم طراحی خستگی در مورد شاسی (قاب) ویلچر مورد بررسی قرار گرفته است و چند نمونه از طراحی های اجزا ویلچر آورده شده است. دراین فصل بیشتر تاکید بر روش طراحی تخمینی است که در آن معیار از کار افتادگی و یا شکست تنشی معادل 10/0 تنش حداکثر کششی در نظر گرفته شده و در طراحی اولیه از روش مقطع زدن استفاده شده است. در فصل چهارم باتکرار آنالیز مدل شاسی ویلچر با المان تیر سه بعدی طرح کلی شاسی بدست آمده و سپس با استفاده از المانهای الاستیسیته سه بعدی محلهای اتصال بطور دقیقتر تحت تحلیل تنش قرار می گیرد. درتکرار آنالیز مدل شاسی ویلچر با المان تیر معیار مقایسه طرح بهینه ، تنش کمتر از 30مگا پاسکال در نظر گرفته شده است. که در نهایت اندازه مقطع قوطی مناسب برای هر قسمت بدست آمده و سپس محلهای اتصال مورد تحلیل قرار می گیرد. در انتهای این پروژه استانداردهای مورد استفاده و نقشه های اولیه طراحی ویلچر آورده شده است.