Geri Dön

Design, implementation, control and user evaluations of an active hip exoskeleton and a balance trainer

Aktif kalçca eksoskeletonu ve denge rehabilitasyonu robotunun tasarımı, uyguluması, kontrolu ve kullanıcı değgerlendirmeleri

PDF İndir

  1. Tez No: 693517
  2. Yazar: ALİ YAŞAR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. VOLKAN PATOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Sabancı Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 126

Özet

İnsanın hareket kabiliyeti, günlük yaşamda hayati bir rol oynar. Yaşlanma, nörolojik bozukluklar veya yaralanmalardan dolayı insanın hareket kabiliyeti zamanla azalır ve rehabilitasyon ihtiyacı ortaya çıkar. Robot destekli rehabilitasyon cihazları hastaların güvenliğini garanti edebilirken, tekrarlı egzersizleri güvenli bir şekilde uygulayabilirler ve fizyoterapistlerin üzerindeki fiziksel yükü azaltabilirler. Ayrıca robotik cihazlar, bütünleşik sensörleri sayesinde iyileşme sürecini takip etmek ve kişiye özel rehabilitasyon sağlamak için hastayı rehabilitasyon süreci boyunca izleyebilirler. Pelvis hareketlerinin alt ekstremite hareketleri ile uyumunun doğal bir yürüyüş ve denge için önemi bilinmesine rağmen, birçok rehabilitasyon robotu sadece bacakların sagital düzlemdeki hareketlerine odaklanır ve pelviste gerekli serbestliği ve desteği sağlamaz. Bu çalışmada, AssistOn-Gait olarak adlandırılan, kendinden hizalamalı, aktif bir kalça dış iskelet robotunun mekatronik tasarımı, etkileşim kontrolü, deneysel karakterizasyonu ve kullanıcı sunuyoruz. AssistOn-Gait kendinden hizamalı kinematik yapısı ve empedans tipi bir robot olarak hayata geçirilmesi sayesinde, kullanıcılarının pelvik hareketleri özgürce gerçekleştirmelerine olanak tanırken, kalça rotasyonu için gereken torkları istenmeyen kuvvetler olmadan hastaya iletebilir. AssistOn-Gait'in şeffaflık ve kendinden hizalama özelliğini değerlendirmek için tasarlanmış kapsamlı insanlı deneyler sunuyoruz. İnsanlı deney sonuçları, AssistOn-Gait'in yürüyüş kinematiğini önemli ölçüde etkilemediğine dair kanıt sağlamaktadır. Ayrıca, AssistOn-Gait'in kendinden hizalama özelliğinin, bu özelliğin olmadığı duruma kıyasla istenmeyen etkileşim kuvvetlerini önemli ölçüde azalttığı gösterilmiştir. Ayrıca, yürüyüş ve denge egzersizlerinin eş zamanlı olarak hastalara uygulayabilmesi için AssistOn-Gait'in bir denge robotu ile entegrasyonunu sunulmuştur.

Özet (Çeviri)

Human locomotion is one of the indispensable aspects of daily life. The effectiveness of human gait degrades over time and the need to enhance physical performance or restore gait arises due to various reasons, such as aging, neurological disorders, or injuries. Robot-assisted gait rehabilitation is favored for physiotherapies, since by eliminating the physical burden of therapists, these devices can assist reliable administration of exercises with much higher intensity, while ensuring the safety of patients. Moreover, thanks to their integrated sensors, robotic devices can monitor patients throughout the rehabilitation therapies to provide quantitative evaluations of progress. Furthermore, based on each patient's progress, rehabilitation robots can administer customized assistance to meet the individual needs of patients. Since robot-assisted gait rehabilitation has the potential to significantly improve clinical efficacy of gait therapies, gait rehabilitation robots have been widely adapted. Most of these gait rehabilitation robots focus only on the movements of the legs in the sagittal plane and do not provide the required level of freedom and support for the pelvic movements. It has been well established in the literature that proper synchronization and coordination of pelvic movements with lower extremity movements is crucial to establish a natural gait and balance. In this study, we present the mechatronics design, interaction control, experimental characterization, and user evaluations of a powered self-aligning hip exoskeleton, called AssistOn-Gait. Thanks to its self-aligning kinematics and impedance-type implementation, AssistOn-Gait enables its users to freely execute pelvic movements, while providing assistance torques for hip rotations without inducing parasitic misalignment forces. We present a comprehensive set of human subject experiments designed to evaluate the transparency and self-aligning feature of AssistOn-Gait. Our human subject experiments provide evidence that AssistOn-Gait does not significantly interfere with gait kinematics and its self alignment property significantly reduces parasitic interaction forces, when compared with the case with no self alignment. We also discuss integration of AssistOn-Gait with a balance trainer, for synchronous delivery of gait and balance exercises.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    1309

    Design and implementation of an automated examination system

    Başlık çevirisi yok

    MUSTAFA TÜTÜNCÜ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1987

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Y.DOÇ.DR. BÜLENT EPİR

  2. Tez No

    886452

    Complaint processing system for facility management using augmented reality and building information modeling integration

    Tesis yönetimi için artırılmış gerçeklik ve yapı bilgi modellemesi entegrasyonunu kullanan şikayet işleme sistemi

    MUHAMMET DERVİŞ KOPUZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GÖKHAN İNCE

  3. Tez No

    666686

    Okul öncesi öğretmenlerine yönelik kapsayıcı eğitim mesleki gelişim programı: Eğitimde evrensel tasarıma dayalı yüz yüze ve çevrimiçi programların etkililiği

    An inclusive education professional development program for preschool teachers: The effectiveness of face-to-face and online program based on universal design for learning

    CEMİLE KARA EREN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Eğitim ve ÖğretimGazi Üniversitesi

    Çocuk Gelişimi ve Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NESLİHAN AVCI

  4. Tez No

    139400

    How cryptographic implementations affect mobile agent systems

    Şifreleme gerçekleştirmelerinin gezgin aracı internet sistemlerini nasıl etkilediği

    İSMAİL ULUKUŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2003

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi Üniversitesi

    Sistem ve Kontrol Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EMİN ANARIM

  5. Tez No

    406300

    Kentsel kalitenin geliştirilmesi bağlamında stratejik bir yaklaşım; kentsel tasarım rehberi kavramsal model önerisi

    A strategic approach in the context of developing urban quality; the conceptual model proposal of urban design guideline

    MELİKE ORHAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    MimarlıkYıldız Teknik Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÇİĞDEM POLATOĞLU

Geri Dön