جلسه دفاع از پایاننامه: آقای سعید سید حسینی، گروه آموزشی طراحی کاربردی
خلاصه خبر: تحلیل و طراحی سیستم کمک توانی مچ پا به وسیله عملگر الکتروهیدرواستاتیکی
چکیده: در این پایان نامه با بررسی چرخه گامبرداری مچ پای انسان، یک پروتز فعال هیدرولیکی مچ پا برای افراد قطع عضو به وسیله عملگر الکتروهیدرواستاتیکی و فنر، طراحی شده است. ابتدا به معرفی چرخه گامبرداری پرداخته و تغییرات سینماتیکی و سینتیکی بوجودآمده در مچ پا طی چرخه گامبرداری تشریح شده است. جامعه هدف پروتز، ایران برگزیده شده و متغیرهای سینماتیکی و سینتیکی ورودی طرح، با توجه به مشخصات افراد ایرانی انتخاب شده اند. در ادامه با نرم افزار سَم، یک مکانیزم 4 میله ای لنگ و لغزنده طراحی شده است و با استفاده از عملگر الکتروهیدرواستاتیکی، این مکانیزم به حرکت درآمده و حرکات مچ پا، با درنظرگرفتن ساده سازیهای انجام یافته، الگوبرداری شده است. برای کاهش توان و انرژی مصرفی سیستم در یک چرخه گامبرداری، از خاصیت ذخیره سازی انرژی فنر، کمک گرفته شده است. شبیه سازی مدار هیدرولیکی این عملگر بوسیله نرمافزار متلب و در محیط سیمولینک انجام شده است و با مرتبطساختن متغیرهای سینماتیکی و سینتیکی چرخه گامبرداری با مدار هیدرولیکی، پارامترهای مختلف مدار، محاسبه شده اند. پس از محاسبه این پارامترها برای عملگر الکتروهیدرواستاتیکی، قسمتهای مختلف آن طراحی و یا از اجزای آماده انتخاب شده اند. سپس به طراحی جزئیات سیستم پرداخته شده، جنس انتخاب شده و طولها و ضخامتهای اجزای مختلف سیستم بدست آمده اند و این کار در نرم افزار سالیدورکس انجام شده است. نتایج نشان دادند که عملگر الکتروهیدوراستاتیکی به عنوان منبع توان یک پروتز فعال، قادر است در محدوده کارکرد مورد نیاز مچ پا، انرژی لازم را برای پروتز تأمین کرده و در محدوده فرکانس کارکرد سیستم، به خوبی پاسخگو باشد. منحنیهای توان و انرژی مدار نشان دادند که برای تأمین انرژی و بالابردن بازدهی سیستم، استفاده از یک جزء الاستیک همچون فنر ضروری است. این کار وزن سیستم را کاهش داده و موجب بهره برداری از توان تلفشده در فاز ایستاده چرخه گامبرداری شد. همچنین مشخص شد که برای دستیابی به بهترین نقطه کارکرد سیستم پروتزی فعال، جزء الاستیک سیستم باید شخصی سازی شده و برای هر کاربر یک فنر جدا با ویژگیهای منحصر به فرد طراحی کرد.
21 شهریور 1397 / تعداد نمایش : 1537
|