کنترل مسیر مستقیم مفصل آرنج در مدل چهار درجه آزادی دست جهت بازتوانی حرکت دست رسانی در فضای سه بعدی

تحریک الکتریکی عملکردی (FES) معمول ترین سیستم مورد استفاده برای بازیابی عملکردهای از دست رفته ی بدن پس از آسیب طناب نخاعی است. برای عملکرد مناسب این سیستم ها نیاز به کنترل کارآمد تحزیک الکتریکی می باشد در واقع با کمک گرفتن از FES و کنترل گر مناسب می توان نقش عضله ی فلج را با یک هماهنگی مناسب با سایر عضله های سالم بیمار ایجاد کرد. با توجه به این که در بسیاری از پژوهش های بیولوژیکی، ارزیابی و آزمایش راه حل های مطرح شده، همیشه امکان پذیر نمی باشد، لازم است مدلی از سیستم داشته باشیم. در این پژوهش به دلیل ضرورت داشتن مدلی مناسب از دست، ابتدا به پیاده سازی مدل در نرم افزار پرداخته شده است. این مدل اسکلتی عضلانی به صورت سه بعدی شامل دو لینک و 7 عضله باسه درجه آزاد در مفصل شانه و یک درجه آزادی در آرنج می باشد. همچنین بازوی گشتاور مفاصل براساس تغییرات طول عضلات و زاویه ها متفاوت در نظر گرفته شده اند. در این پژوهش ثبت الکترومایوگرام و کینماتیک از فعالیت روزمره انجام شده و پس از پردازش مناسب ارزیابی عملکرد مدل و آموزش شبکه ی عصبی دینامیک در مسیر مستقیم کنترل مورد استفاده قرار گرفته است. این مسیر جهت تخمین حرکت دست و میزان فعالیت عضله ی فلج با مدل وارون مقایسه شده است. در نهایت استفاده از تخمین گر شبکه ی دینامیک با نتایج بهتر انتخاب شد. برای داشتن دید بهتر از حرکت در نهایت داده های مدل نیز به یک مدل موجود در نرم افزار opensim اعمال و حرکت مورد نظر مشاهده شده است.

Keywords:

الکترومایوگرام , تحریک الکتریکی عملکردی , مدل سه بعدی دست , شبکه عصبی دینامیک , کنترل پیش خور