نام پژوهشگر: محمد شهبازی آغبلاغ
محمد شهبازی آغبلاغ فرید نجفی
توانبخشی به مجموعهای از تکنیکها و روشهای درمانی اطلاق میشود که برای بازگرداندن بخشی از توانائیهای جسمی از دست رفته افراد بنا به دلایل مختلف، ازجمله سکته مغزی و آسیب های نخاعی، بکار گرفته میشود. روش متداول و سنتی توانبخشی انجام تمرینات با کمک مستقیم فیزیوتراپ میباشد. طی چند سال اخیر با پیشرفت علم رباتیک و روشن شدن مزایای استفاده از آن در توانبخشی، محققان زیادی بر روی طراحی و بکارگیری انواع رباتها در توانبخشی پژوهش کردهاند. این تحقیقات با افزوده شدن علم واقعیت مجازی به آن وارد فاز جدیدی شده و تاثیرات مثبت آن افزایش یافته است. در این پایان نامه با استفاده از واسط لامسه ای فالکون، سیستم های کنترلی متناسب با تمرینات توان بخشی به گونه ای طراحی و پیادهسازی شده که بتوان با استفاده از آن، جهت توانبخشی دست آسیب دیده افراد بهره گرفت و با تلفیق آن با یک سیستم گرافیکی مجازی، به بررسی تاثیر آن در روند بهبود بیماران پرداخت. ابتدا برای معرفی واسط لامسه ای بدیع فالکون، با ربات دلتا به عنوان ربات پایه طراحی فالکون آشنایی به عمل آمده، به تفاوت های فالکون با دلتا اشاره شده و سینماتیک این واسط لامسهای مورد بحث قرار گرفته است. شاخه جواب ها و نقاط تکینه آن به دست آمده، ماتریس ژاکوبین ربات استخراج شده و در نهایت به محاسبات دینامیک آن پرداخته شده است. در ادامه با مدل سازی فالکون در نرمافزارهای مختلف به صحه گذاری روابط نگارش شده تحلیلی پرداخته شده و به تئوریهای کنترلی مورد استفاده در علوم هپتیک و توانبخشی اشاره شده است. شبیهسازی یک تمرین توان بخشی به کمک الگوریتم کنترل ادمیتانس و تحلیل نتایج حاصله نشان از تناسب مطلوب این الگوریتم کنترلی با مبحث توان بخشی دارد. در قسمت تجربی پروژه، ابتدا به محاسبه وزن و اصطکاک معادل ربات روی مجری نهایی آن در نقاط معتنابهی از فضای کاری پرداخته شده و نتایج استخراج شده با استفاده از شبکه های فازی-عصبی تطبیق پذیر مورد پردازش قرار گرفته و از آنجا ماتریس های وزن و اصطکاک معادل ربات برای انجام خنثی سازی آن ها به صورت پیش خوران در ربات استخراج شده است. در ادامه با طراحی سه نوع تمرین توانبخشی به انجام تستها روی افراد سالم پرداخته و نتایج تحلیل شده نشان از توفیق انجام تست ها دارد. نهایتا با استفاده از نتایج مراحل قبلی، سناریو تست روی بیماران طراحی گردیده و با انجام تست روی یک بیمار معلول جسمی، نتایج حاصله مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. در انتها نیز با جمع بندی نتایج حاصله از انجام پروژه، چالش های پیش رو در ادامه مسیر پروژه اشاره شده و پیشنهادات برای کارهای آینده ارائه شده است.