تحلیل مدل رباتیکی دست در رانش ویلچر و تعیین نیروی عضلات و نیرو و گشتاور وارد بر مفاصل از روش بهینه سازی
چکیده
در این تحقیق نیروهای عضلات نواحی آرنج و شانه و نیرو و گشتاور وارد بر مفاصل این اندامها در حین رانش صندلی چرخدار مطالعه شد. جهت چنین بررسی، ابتدا یک مدل رباتیکی مناسب برای اندام فوقانی تعریف گردید که دارای شش درجه آزادی بوده و از لحاظ قوانین حاکم بر رباتها، کاملا قابل تحلیل باشد. برای تحلیل سینماتیکی مدل و تعیین موقعیت فضائی و جهت گیری عضو انتهائی مدل، از سیستم آنالیز حرکت elite که به روش تصویربرداری اشعه مادون قرمز کار می کند، استفاده شد. در تحلیل دینامیکی، نیروی عضلانی که بیشترین سهم را در رانش صندلی چرخدار دارند، همراه با نیرو و گشتاورهای مفاصل شانه و آرنج، بعنوان مجهولات مسئله در نظر گرفته شدند. جهت حل نهائی از روش بهینه سازی استفاده گردید. کلیه مراحل تحلیل سینماتیکی و دینامیکی بصورت یک نرم افزار کامپیوتری تهیه شد. در نهایت ، مقادیر بدست آمده بصورت نمودارهائی ترسیم گردید. با تغییر موقعیت صندلی شخص در حال رانش صندلی چرخدار نسبت به چرخها، یا تغییرات دیگر در وضعیت صندلی چرخدار، مقادیر نیروهای گشتاورها تغییر کرده و بنابرانی از روی آنها می توان بهترین تطابق شخص و صندلی چرخدار را بدست آورد. بطوریکه کمترین نیروها و گشتاورها به مفاصل شانه و آرنج وارده آیند.