ر FES-LAB جعبه ابزاری برای شبیه سازی راحت ،سریع و دقیق سیستم های عصبی- عضلانی- اسکلتی در محیط نرم افزار MATLAB

انجام شبیهسازیهای عصبی - عضلانی- اسکلتی به شیوه ی متداول نیازمند کدنویسی یا استفاده از چند نرمافزار مختلف است که علاوه بر پردردسر و زمانبر بودن، بسیار مستعد خطا نیز می باشند. در این مقاله، ایجاد جعبه ابزاری به نام FES-LAB گزارش شده است که امکان انجام سریع، دقیق و راحت شبیه سازی سیستمهای عصبی- عضلانی- اسکلتی را در محیط نرم افزار MATLAB فراهم می سازد. جعبه ابزار FES-LAB شامل سه کتابخانه ی مجزا با نام های Segments ،Muscles و VR Sinks است. کاربر با استفاده از بلوکهای موجود در این کتابخانه ها و بلوکهای دیگر جعبه ابزارهای MATLAB، قادر خواهد بود مدل دلخواه خود را برای شبیهسازی، تحلیل و کنترل حرکات مختلف اعضای بدن ایجاد کند. این جعبه ابزار یک پنجره ی GUI را نیز دربرمی گیرد که در آن کاربر با وارد کردن ویژگی های فردی مورد نظر، پارامترهای مکانیکی لازم برای مدلها را سفارشی میکند. علاوه بر این، به دلیل فراهم بودن انیمیشن سهبعدی حرکت اندام در محیط واقعیت مجازی و توانایی تعاملبا دنیای واقعی، این جعبه ابزار را برای مقاصد دیگر نیز قابل استفاده می کند. این جعبه ابزار می تواند در پژوهشهای مربوط به تحریک الکتریکی عملکردی (FES) و بررسیهای کنترل بازتوانی حرکت مورد استفاده قرار گیرد. کلیه اجزای مدلهای این جعبه ابزار که شامل عضلات، سیستم اسکلتی و انیمیشن سه بعدی حرکت است تنها با استفاده از یک بسته ی نرم افزاری پرکاربرد و آشنا یعنی MATLAB پیاده سازی شده است. در این مقاله به عنوان یک نمونه کاربرد این جعبه ابزار، به شبیه سازی فلکشن مفصل آرنج دست فلج با تحریک الکتریکی عملکردی پرداخته شدهاست.

Keywords:

تحریک الکتریکی عملکردی , جعبه ابزار MATLAB , سیستمهای عصبی - عضلانی - اسکلتی , واقعیت مجازی , رابط گرافیکی کاربر