مروری بر پارامترهای مکانیکی موثر در طراحی ارتز مچ پا

در این مقاله هدف بررسی ارتز های مچ پایی است که بتواند راه رفتن با پای سالم را تقلید کند. چالش های زیادی در طراحی و بررسی ارتز ها مطرح می باشد. به عنوان مهم ترین چالش ها می توان به کاهش قدرت مورد نیاز موتور، ذخیره انرژی، میزان درجات آزادی در حرکات مچ پا و سیستم طراحی به منظور کاهش اصطکاک ناشی از راه رفتن و بهینه کردن وزن نهایی ارتز ساخته شده، اشاره کرد. طراحی بهینه ی ارتزها در آینده به شبیه سازی و استفاده از پرینتر سه بعدی و شناخت کافی از بیومکانیک راه رفتن، وابسته می باشد. در طی بررسی های انجام شده بر روی چند نوع ارتز در طی سال های 1996 تا 2018 که در بازار مورد استفاده قرار می گرفت، و با تکیه بر نقاط قوت و ضعف سیستم های کنترلی، گردآوری و طبقه بندی شدند و یک مجموعه اطلاعات مفید برای ادامه ی تحقیقات در جهت طراحی و ساخت سیستمی کارآمدتر برای کنترل درجات آزادی در مچ پا در هنگام ایستادن و قدم زدن ارائه شده است. نتایج نمونه ارتزهای مورد بررسی،در راستای افزایش عملکرد مچ پا در راه رفتن است. به طورکلی در طراحی و ساخت ارتزها به راحتی، پشتیبانی، محافظت و پیشگیری از آسیب دیدگی بیشتر توجه شده است. دیگر ارتزهای مچ پا توسط بیمارانی مورد استفاده قرار می گیرد که ممکن است مچ پای آنها ناقص و ناکارآمد باشد؛ برای این بیماران ارتز یک تکیه گاهی برای محافظت در فعالیت هایی روزمره ی آنها می باشد اما ناکارآمدی ارتزهای مچ پا در تقلید از راه رفتن صحیح مهم ترین چالش پیش رو است. در طراحی خاص ارتز های جدید به فرد اجازه می دهد تا مدل راه رفتن به افراد عادی نزدیک تر شود و از دردهای متقابل جلوگیری کند. در طراحی ارتز مورد نظر از سیستم کنترلری استفاده خواهد شد که با دانستن زاویه مطلوب در هر موقعیتی از مچ پا، به نحوی کنترل و در صورت نیاز قفل شود و گشتاور مطلوب در هر لحظه را تولید کند.

Keywords:

بیومکانیک راه رفتن , درجه آزادی , سیستم کنترلی , طراحی