توسط یكی از اعضاء هیئت علمی گروه هوش ماشین و رباتیك دانشگاه تهران انجام شد؛
طراحی الگوریتم های کنترلی اسکلت های خارجی توانبخشی برای افراد ناتوان
به گزارش لینک وبسایت، پژوهشگران دانشگاه تهران موفق به طراحی الگوریتم های کنترلی برای اسکلت های خارجی توانبخشی بخش پائین تنه برای افراد ناتوان و کم توان شدند.
دکتر رضوان نصیری، عضو هیئت علمی گروه هوش ماشین و رباتیک دانشگاه تهران در گفتگو با ایسنا با بیان اینکه در دوره پسا دکتری خود در دانشگاه واترلو کانادا و در لابراتوار دکتر آرامی AramiLab و با همکاری دکتر مجید نیلی احمد آبادی هیئت علمی گروه هوش ماشین و رباتیک دانشگاه تهران از سال ۱۴۰۰ تابحال تمرکز خویش را برروی طراحی و توسعه الگوریتم های کنترلی برای اسکلت های خارجی توانبخشی معطوف کرده است، اظهار نمود: در همین راستا مقالات گوناگونی را به چاپ رسانده ام و یکی از به روزترین الگوریتم های کنترلی برای این دسته از اسکلت های خارجی را با عنوان Virtual Energy Regulator طراحی نموده ام.
وی ادامه داد: این الگوریتم می تواند با عمکرد کاربر خویش را همزان (Coordination) کند و از همین رو بهترین عملکرد را در مقایسه با سایر الگوریتم های کنترلی توسعه یافته تابحال داشته است.
این پژوهشگر دانشگاه تهران با این توضیح که بخش اعظمی از ناتوانان جسمی، افرادی هستند که به توانبخشی پائین تنه برای راه رفتن نیاز دارند و یا اصلاً قادر به راه رفتن نیستند، اظهار داشت: این افراد را سالمندان، افراد ضایع نخاعی، افراد سکته مغزی، بیماران پارکینسونی و... می سازند.
دکتر نصیری افزود: راه رفتن برای این افراد سبب پیشگیری از زخم بستر، پوکی استخوان، کاهش حجم عضلات و... می شود. از طرفی در بسیار از موارد راه رفتن بعنوان یکی از بهترین روش های فیزیوتراپی به این افراد کمک می نماید تا بخشی از توان عضلانی و یا عصبی از دست رفته خویش را بازیابی کنند.
ایشان در ادامه تصریح کرد: هم چنین راه رفتن برای این افراد به منزله حضور اجتماعی بوده و سبب افزایش روحیه و بازیابی اعتماد به نفس خواهد شد. در مجموع از دست دادن توان راه رفتن در بلند مدت سبب خیلی از مشکلات روحی و جسمی خواهد شد. بر همین مبنا راه رفتن برای این افراد بسیار مهم و حیاتی می باشد و از همین رو طراحی اسکلت های خارجی توانبخشی جهت کمک به این افراد از اهمیت خاصی برخوردار می باشد.
هیئت علمی گروه هوش ماشین و رباتیک دانشگاه تهران در ادامه خاطرنشان کرد: تابحال اسکلت های خارجی متنوعی توسط شرکتهای مختلف بین المللی برای افراد ناتوان جسمی پایین تنه طراحی شده اند، اما با وجود ساختار مکانیکی طراحی شده با قابلیت بالا همچنان این ابزارها چنان که باید در کمک به افراد ناتوان کاربردی نیستند.
دکتر نصیری با بیان اینکه تصحیح مدل بیومکانیکی بدن در توزیع نیروی عضلات یکی دیگر از دستاوردهای پژوهشگران دانشگاه تهران در گروه هوش ماشین و رباتیک است، اظهار داشت: یکی از چالش های مهم در زمینه مدلسازی، ساخت و کنترل ربات های توانبخشی هزینه های بالای آزمایشات و زمانبر بودن آن هاست.
وی ادامه داد: به نحوی که گاهی برای مدلسازی، ساخت و کنترل یک ربات توان بخشی چندین سال زمان صرف می شود و در نهایت زمانیکه به تست انسانی ربات می رسد نتایج امیدوارکننده نیستند و ربات ساخته شده در آزمایشات موفق نیست.
این پژوهشگر دانشگاه تهران اظهار داشت: این سبب می شود تا سال ها وقت، هزینه و تلاشهای پژوهشگران به هدر برود. یکی از بهترین روش ها برای کاهش چنین هزینه هایی استفاده از شبیه سازهای بدن انسان است. اما متأسفانه شناخت ما از بیومکانیک بدن انسان کامل نیست و از همین رو عموماً نتایج بدست آمده در شبیه سازی ها اصلاً با حقیقت تطابق ندارند.
دکتر نصیری تصریح کرد: در همین راستا مجموعه ای از کارهای تحقیقاتی توسط این گروه تحقیقاتی صورت گرفت تا مدلهای موجود از بیومکانیک بدن انسان در تعامل با یک سیستم رباتیکی را تصحیح کند.
وی افزود: این پروژه در چارچوب چند پروژه تحقیقاتی ارشد و دکتری حمیدرضا آفتابی و مجتبی رعیتی دماوندی مورد پیگیری قرار|گرفت و نتایج حاصل در سه مقاله ژورنالی به چاپ رسیدند.
هیئت علمی گروه هوش ماشین و رباتیک دانشگاه تهران خاطرنشان کرد: این گروه تحقیقاتی توانست برای اولین بار در سطح بین الملل مدلی از توزیع نیرو بین عضلات پیشنهاد دهد که با دقت ۷۵ درصد با نتایج بدست آمده در آزمایشات تطابق دارد و این یک گام بزرگ در جهت کاهش هزینه های تحقیقاتی و تسریع پژوهشها در حوزه ربات های توانبخشی است.
Aftabi، H.، Nasiri، R.، & Ahmadabadi، M. N. (2021). Simulation-based biomechanical assessment of unpowered exoskeletons for running. Scientific Reports، 11(1)، 1-12.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب