طراحی ساختار بریس با کاربرد توانبخشی و اگزواسکلتون

در دنیای امروز با پیشرفت تکنولوژی، راحتی و ایمنی انسان بیش از پیش مورد توجه قرارگرفته است. همچنین به دلیل عدم تحرک مناسب انسان، مشکلات زیادی برای مفاصل بدن ازجمله مهم ترین آنها، مفصل زانو پیش می آید. محققین و پژوهشگران زیادی در این زمینه فعالیت کرده و راه حل های متفاوتی را ارائه داده اند. ازجمله این راه حل ها که به مرور زمان بیشتر مورد توجه قرارگرفته است، استفاده از بریس ها (brace) و اگزواسکلتون ها (exoskeleton) است. بریس یا زانوبند، با تحمل قسمتی از گشتاور و بار وارد بر زانو، باعث جلوگیری از آسیب رسیدن بیشتر به زانو و کاهش احتمال بروز بیماری هایی مانند آرتروز می شود. اگزواسکلتون رباتی است که توسط انسان پوشیده شده و ضمن ایجاد یک پوشش محافظ برای بدن فرد، می تواند با افزایش قدرت و مقاومت عضلات، فرد را درحرکت ها، مانورها و همچنین حمل و جابجایی بارها کمک نماید. در این پایان نامه ابتدا با بریس ها و همچنین مفهوم اگزواسکلتون ها آشنا شده و سپس مبانی عملکردی آنها مرور می شود. در ادامه بررسی جامعی بر بیومکانیک بدن انسان صورت می گیرد. همچنین به بهینه سازی ساختار بریس اگزواسکلتون برای گونه های مختلف حرکتی انسان پرداخته شد. در بخش نهایی نیز اقدام به طراحی و ساخت، اولاً یک بریس پزشکی با قابلیت های درمانی در ناحیه زانو کرده و در ادامه، با استفاده از اطلاعات حاصل شده از آنالیزهایی که انجام شده است، اقدام به طراحی، مدل سازی و ساخت یک زانوبند مناسب مربوط به یک اگزواسکلتون پایین تنه برای کمک به افراد، جهت انجام اعمال راه رفتن، دویدن و نشت و برخاست شده است.