آنالیز برهم کنش ربات پوشیدنی توانبخشی و دست در حرکت فلکشن آرنج

طراحی و ساخت ربات های توانبخشی در دهه اخیر رواج پیدا کرده است. ربات های پوشیدنی برای قرارگیری به روی دست از کاف های نگه دارنده استفاده کرده اند . در حین حرکت نیروهایی از طریق کاف ها به دست وارد می شود. هدف از این مقاله، بدست آوردن نیروی تبادلی بین دست و ربات در حرکت فلکشن آرنج و متعاقبا محاسبه تنش ایجاد شده در ساعد و مقایسه با حداکثر تنش قابل تحمل در استخوان های ساعد می باشد، تا بتوان معیاری برای حداکثر گشتاور تولیدی موتورهای ربات در نظر گرفت تا سبب تنش بیش از حد و یا شکستن استخوان های درگیر نشوند. در این مقاله، دست به صورت دو بعدی در صفحه ساجیتال مدل شده است. مدل شامل استخوان هامیروس در بازو و دو استخوان رادیوس و آلنا در ساعد می باشد. آنالیز این مدل به روش دینامیک معکوس انجام گرفت و با استفاده از بهینه سازی و مینیمم کردن مقدار نیروی اعمالی بین ربات و ساعد، نیروهای برهم کنش استخراج شد. نتایج نشان می دهد حداکثر نیروهای تبادلی بین ربات و دست در زاویه فلکشن 95 درجه رخ داده است. بنابراین تنش محاسبه شده حدود %7 تنش تسلیم استخوان می باشد. لذا حداکثر وزنه قابل تحمل برای آنکه استخوان رادیوس نشکند 24 کیلوگرم بدست آمد.