بهینه سازی پارامترهای طراحی یک آرتز توانبخشی با کمک الگوریتم ژنتیک

با پیشرفت علم مهندسی در زمینه ی پزشکی امروزه استفاده از آرتزهای توانبخشی جهت درمان ناتوانی حرکتی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. طراحی و ساخت این آرتزها از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. یکی از مهمترین آرتزهای مورد استفاده در دنیا آرتزهای کمک حرکتی پا هستند. از جمله مسایل مهم در راستای طراحی و ساخت این آرتزها حرکت دادن پا بر اساس الگوی صحیح راه رفتن می باشد. در این مقاله مدلی از یک ارتز کمک حرکتی پا ارایه داده شده است. در این مدل پیشنهادی پارامترهای طراحی و ساخت بر اساس الگوریتم بهینه سازی ژنتیک به گونه ای انتخاب می شوند که حرکت پا کمترین اختلاف را با الگوی راه رفتن دارا باشد. نتیجه ی حاصل از این تحقیق نشان داد با توجه به محدودیت های ساخت و همچنین یک درجه آزادی بودن سیستم پیشنهادی، الگوریتم ژنتیک روشی مناسب جهت تعیین پارامترهای بهینه در ساخت می باشد. بهینه سازی های انجام شده با تمرکز بر روی یکی از مفاصل لگن و زانو با تغییر مناسب ضرایب وزنی (w(1 و (w(2 به طور جداگانه انجام شده است. یعنی با توجه به تابع هدف بهینه سازی، با افزایش (w(1 نسبت به (w(2 قابلیت ارتز و نزدیک نمودن زاویه ی لگن به تابع زمانی مطلوب و با افزایش (w(2 نسبت به (w(1 توانایی دستگاه در نزدیک کردن زاویه ی مفصل زانو به تابع زمانی مطلوب افزایش می یابد.

Keywords:

بهینه سازی , الگوریتم ژنتیک , آرتز خارجی , توانبخشی پا