محققان کشور موفق به طراحی پروتز هوشمند فعال پا شدند که وزن کمتری نسبت به نمونه های خارجی دارد و با وزن طبیعی پا برابری می کند.
به گزارش خبرگزاری دانا ،فرهاد رجایی، دانشجوی مکاترونیک دانشگاه تهران و مجری طرح «پروتز مچ پای هوشمندفعال» در گفتگو با خبرنگار مهر اظهار کرد: این پروتز برای کسانی که از زانو به پایین قطع عضو هستند کاربرد دارد.
وی با بیان اینکه برای ساخت این پروتز دو هدف اصلی «طراحی و کنترل یا درک تمایل کاربر» را مد نظر قرار دادیم، گفت: سعی کردیم در این پروتز پا، کمترین وزن را در ساختار آن داشته باشیم که در نهایت محصول نهایی با وجود محدودیت های مالی با وزن کمتر از ۳ کیلوگرم ساخته شد.
رجایی با اشاره به نمونه های تجاری خارجی پروتز پای هوشمند ادامه داد: معمولا این پروتز ها توانی به منظور کمک به حرکت فرد ندارند و بیشتر به منظور حفظ تعادل فرد استفاده می شوند.
وی با تاکید بر اینکه در این طرح، بیولوژیک پا را مورد بررسی قرار داده ایم، گفت: با توجه به آن، حرکت مچ پای انسان نیاز به توان بالایی دارد و تولید این توان تنها از طریق موتور نیاز به مجموعه ای ۵-۶ کیلویی دارد. سعی شده است با الهام از ساختار پا، ساختاری برای مکانیزم حرکت این پروتز ارائه شود که بتوان با موتوری سبک تر و وزنی پایین تر این توان بالا را تامین کرد.
وی افزود: این پا تقریبا با وزن یک پای معمولی با ارتفاع قطعی ۲۰ سانتیمتر برابر است. هر چند با کمی هزینه بیشتر می توان وزن این پروتز را تا ۲ کیلو نیز پایین آورد.
رجایی خاطر نشان کرد: در این پروتز از سنسورهای مکانیکی استفاده شده که بر روی خود پروتز نصب می شوند و دیگر نیازی به نصب آن ها بر روی پای فرد نیست. درنتیجه می تواند همانند کفش به پای فردی که قطع عضو شده است برود و نیازی به افراد متخصص جهت نصب آن نیست.
این محقق با بیان اینکه پروتزی که طراحی کرده ایم رفتار پا را تخمین می زند، گفت: این پروتز، سعی می کند در سه مرحله کنترلی بهترین رفتار مچ پا را متناسب با هر فردی تولید کند و بر اساس آن کمک می کند که راه رفتن عادی باشد.
وی افزود: الگوریتم کنترلی این پروتز، مسیر کنترلی را به صورت پیوسته تولید می کند و از بسیاری از نمونه های خارجی که دارای الگوریتم کنترلی گسسته هستند کارایی بالاتری دارد؛ افرادی که از ناحیه پا (با ارتفاع ۲۰ سانتیمتر قطعی پا) قطع عضو هستند می توانند از این استفاده کنند.
وی با بیان اینکه این طرح در آزمایشگاه ربات های پیشرفته خدمت رسان و با مشارکت پارک علم و فناوری دانشگاه تهران به نتیجه رسیده است، ادامه داد: در صدد هستیم که در قالب یک شرکت دانش بنیان نمونه نهایی پروتز پای هوشمند را به تولید برسانیم.
دکتر خلیل عالی پور، دکتر بهرام تارویردی زاده اساتید راهنما و دکتر علیرضا هادی مشاور این طرح بوده اند.
وی با بیان اینکه برای ساخت این پروتز دو هدف اصلی «طراحی و کنترل یا درک تمایل کاربر» را مد نظر قرار دادیم، گفت: سعی کردیم در این پروتز پا، کمترین وزن را در ساختار آن داشته باشیم که در نهایت محصول نهایی با وجود محدودیت های مالی با وزن کمتر از ۳ کیلوگرم ساخته شد.
رجایی با اشاره به نمونه های تجاری خارجی پروتز پای هوشمند ادامه داد: معمولا این پروتز ها توانی به منظور کمک به حرکت فرد ندارند و بیشتر به منظور حفظ تعادل فرد استفاده می شوند.
وی با تاکید بر اینکه در این طرح، بیولوژیک پا را مورد بررسی قرار داده ایم، گفت: با توجه به آن، حرکت مچ پای انسان نیاز به توان بالایی دارد و تولید این توان تنها از طریق موتور نیاز به مجموعه ای ۵-۶ کیلویی دارد. سعی شده است با الهام از ساختار پا، ساختاری برای مکانیزم حرکت این پروتز ارائه شود که بتوان با موتوری سبک تر و وزنی پایین تر این توان بالا را تامین کرد.
وی افزود: این پا تقریبا با وزن یک پای معمولی با ارتفاع قطعی ۲۰ سانتیمتر برابر است. هر چند با کمی هزینه بیشتر می توان وزن این پروتز را تا ۲ کیلو نیز پایین آورد.
رجایی خاطر نشان کرد: در این پروتز از سنسورهای مکانیکی استفاده شده که بر روی خود پروتز نصب می شوند و دیگر نیازی به نصب آن ها بر روی پای فرد نیست. درنتیجه می تواند همانند کفش به پای فردی که قطع عضو شده است برود و نیازی به افراد متخصص جهت نصب آن نیست.
این محقق با بیان اینکه پروتزی که طراحی کرده ایم رفتار پا را تخمین می زند، گفت: این پروتز، سعی می کند در سه مرحله کنترلی بهترین رفتار مچ پا را متناسب با هر فردی تولید کند و بر اساس آن کمک می کند که راه رفتن عادی باشد.
وی افزود: الگوریتم کنترلی این پروتز، مسیر کنترلی را به صورت پیوسته تولید می کند و از بسیاری از نمونه های خارجی که دارای الگوریتم کنترلی گسسته هستند کارایی بالاتری دارد؛ افرادی که از ناحیه پا (با ارتفاع ۲۰ سانتیمتر قطعی پا) قطع عضو هستند می توانند از این استفاده کنند.
وی با بیان اینکه این طرح در آزمایشگاه ربات های پیشرفته خدمت رسان و با مشارکت پارک علم و فناوری دانشگاه تهران به نتیجه رسیده است، ادامه داد: در صدد هستیم که در قالب یک شرکت دانش بنیان نمونه نهایی پروتز پای هوشمند را به تولید برسانیم.
دکتر خلیل عالی پور، دکتر بهرام تارویردی زاده اساتید راهنما و دکتر علیرضا هادی مشاور این طرح بوده اند.
