Dergiler / Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi / 2018 / Cilt: 20 - Sayı: 59

Manyetoreolojik Sıvı ile El Rehabilitasyon Cihazı Tasarımı ve Üretimi

Development of a Magnetorheological Glove Designed for Hand Rehabilitation

Sayfa
545–554
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Elektrik akımının kontrolüyle MR sıvının sertlik derecesi, hastanın gelişimine göre ayarlanabilmektedir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:El rehabilitasyonunun amacı; yaralanmış, ameliyat edilmiş ya da hastalığa maruz kalmış ellerin ve üst ekstremitelerin, geriye kalan kullanım kapasitelerini fonksiyonel olarak en yüksek düzeye getirmektir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu çalışma ile desteğe ihtiyacı olan, yetersiz ve zayıf kasları ihtiyacı doğrultusunda destekleyerek temel izometrik egzersiz hareketlerini gerçekleştirmek için manyetoreolojik sıvının kullanıldığı bir cihaz geliştirilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Elektrik akımının kontrolüyle MR sıvının sertlik derecesi, hastanın gelişimine göre ayarlanabilmektedir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

El rehabilitasyonunun amacı; yaralanmış, ameliyat edilmiş ya da hastalığa maruz kalmış ellerin ve üst ekstremitelerin, geriye kalan kullanım kapasitelerini fonksiyonel olarak en yüksek düzeye getirmektir. Bu çalışma ile desteğe ihtiyacı olan, yetersiz ve zayıf kasları ihtiyacı doğrultusunda destekleyerek temel izometrik egzersiz hareketlerini gerçekleştirmek için manyetoreolojik sıvının kullanıldığı bir cihaz geliştirilmiştir. Manyetoreolojik (MR) akışkanlar maruz kaldığı manyetik alan ile kısa süre (milisaniye) içinde viskozitesi artmakta ve sıvı, bir katı madde gibi davranmaya başlamaktadır. Manyetik alan uygulanmasına son verildiğinde ise akışkan aynı hızla eski haline dönmektedir. Bu çalışmanın çıkış noktası, MR akışkanların reolojik özelliklerinin manyetik alan ile kontrol edilmesidir. Bu doğrultuda rehabilitasyon gerektiren el ve üst ekstremite vakalarında kasların güçlendirilmesini sağlayacak egzersiz hareketleri, manyetoreolojik sıvının hapsedildiği manyetik alan içerisinde gerçekleştirilebilmektedir. Manyetik alan ile MR sıvısının katılaşması veya yumuşamasıyla el ve parmak hareketleri güçlendirilerek kas gücünün ve fonksiyonel hareketinin arttırılması sağlanmaktadır. Bu çalışmada geliştirilen cihaz, içi MR sıvısı ile dolu olan ve çevresindeki sargılar ile üzerine manyetik alanın uygulandığı bir kutudan oluşmaktadır. Elektrik akımının kontrolüyle MR sıvının sertlik derecesi, hastanın gelişimine göre ayarlanabilmektedir.

Abstract

The aim of hand rehabilitation is to maximize the remaining functional capacities of the hands and upper extremities of injured, operated, or diseased people. This study proposal aims at developing a rehabilitation device, in which magneto-rheological (MR) fluid is used to realize the fundamental isometric exercise motions in order to support the inadequate and weak muscles according to required amount of reaction. The viscosity of MR fluids increase in miliseconds and the fluid act like a solid. It again returns to its initial state as the application of magnetic field is stopped. The controllability of the rheological properties of MR fluid via magnetic field forms the starting point of this study: In the cases of hand rehabilitation, exercises needed to strengthen the muscles can be realized by changing the magnitude of the magnetic field of the box in which the MR fluid is stored. Solidification and softening of the MR fluid will force the hand in the glove, which will be placed inside the box. The study aimed in this study consists of a box with coils attached around and filled with MR fluid under a certain magnetic field. By altering the electromagnetic field, it will be possible to change the hardness of the MR fluid according to the patient’s state.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

BALTACI, A., AYDIN, H. A., TONAY, Ö., GÜRSES, B. O., SABANCI, S., ERTEKİN, M., ERDEN, S. (2018). Manyetoreolojik Sıvı ile El Rehabilitasyon Cihazı Tasarımı ve Üretimi. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, Cilt: 20 - Sayı: 59, 545–554. https://ajindex.com/articles/222259

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (9)

  1. Maciejasz, P., Eschweiler, J., Gerlach-Hahn, K., Jansen-Troy, A. and Leonhardt, S. (2014), “A survey on robotic devices for upper limb rehabilitation”, Journal of neuroengineering and rehabilitation, Vol. 11 No. 1, p. 3. Krebs, H.I., Volpe, B.T., Williams, D., Celestino, J., Charles, S.K., Lynch, D., Hogan, N., 2007. Robot-Aided Neurorehabilitation: A Robot for Wrist Rehabilitation. IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering 15, 327–335. doi:10.1109/TNSRE.2007.903899 Schoone, M., Van Os, P., Campagne, A., 2007. Robot-mediated Active Rehabilitation (ACRE) A user trial, in: Rehabilitation Robotics, 2007. ICORR 2007. IEEE 10th International Conference on. IEEE, pp. 477–481
  2. Spencer, S.J., Klein, J., Minakata, K., Le, V., Bobrow, J.E., Reinkensmeyer, D.J., 2008. A low cost parallel robot and trajectory optimization method for wrist and forearm rehabilitation using the Wii, in: Biomedical Robotics and Biomechatronics, 2008. BioRob 2008. 2nd IEEE RAS & EMBS International Conference on. IEEE, pp. 869–874.
  3. Takaiwa, M., Noritsugu, T., 2009. Development of wrist rehabilitation equipment using pneumatic parallel manipulator-Acquisition of PT’s motion and its execution for patient, in: Rehabilitation Robotics, 2009. ICORR 2009. IEEE International Conference on. IEEE, pp. 34–39.
  4. Rosati, G., Gallina, P., Masiero, S., 2007.
  5. Design, Implementation and Clinical Tests of a Wire-Based Robot for Neurorehabilitation. IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering 15, 560–569. doi:10.1109/TNSRE.2007.908560 Beer, R.F., Naujokas, C., Bachrach, B., Mayhew, D., 2008. Development and evaluation of a gravity compensated training environment for robotic rehabilitation of post-stroke reaching, in: Biomedical Robotics and Biomechatronics, 2008. BioRob 2008. 2nd IEEE RAS & EMBS International Conference on. IEEE, pp. 205–210.
  6. Schiele, A. and Van der Helm, F.C.T. (2006), “Kinematic Design to Improve Ergonomics in Human Machine Interaction”, IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, Vol. 14 No. 4, pp. 456–469.
  7. Ren, Y., Park, H.-S. and Zhang, L.Q. (2009), “Developing a whole-arm exoskeleton robot with hand opening and closing mechanism for upper limb stroke rehabilitation”, Rehabilitation Robotics, 2009. ICORR 2009.
  8. IEEE International Conference on, IEEE, pp. 761–765.
  9. Perry, J.C., Rosen, J. and Burns, S. (2007), “Upper-Limb Powered Exoskeleton Design”, IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, Vol. 12 No. 4, pp. 408–417. Krög