Dergiler / Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi / 2021 / Cilt: 9 - Sayı: 3

YÜRÜME, OTURMA-KALKMA VE MERDİVEN ÇIKMA SIRASINDA YARDIMCI OLAN DİZ DIŞ İSKELETİNİN TASARIMI

DESIGN OF A KNEE EXOSKELETON ASSISTING DURING WALKING, SIT-TO-STAND, AND STAIR ASCENDING

Sayfa
1003–1014
Yayın Tarihi
2021-09-21
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)

Son olarak, önerilen diz dış iskeletinin CAD modeli sunulmuştur.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada, yürümede, ayağa kalkmada ve merdiven çıkmada ağırlık kabulüne yardımcı olan bir diz dış iskeletini sunuyoruz.
📊
Temel Bulgular & Veri:Dış iskelet cihazının çalışma prensibi, doğal insan yürüyüşü, ayağa kalkma ve merdiven çıkma hareketlerinin biyo-mekanik verilerinden esinlenmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Son olarak, önerilen diz dış iskeletinin CAD modeli sunulmuştur.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Dış İskelet Tasarımı · Yardımcı Cihazlar · Yürüme

Özet

Bu çalışmada, yürümede, ayağa kalkmada ve merdiven çıkmada ağırlık kabulüne yardımcı olan bir diz dış iskeletini sunuyoruz. Dış iskelet cihazının çalışma prensibi, doğal insan yürüyüşü, ayağa kalkma ve merdiven çıkma hareketlerinin biyo-mekanik verilerinden esinlenmiştir. İlk olarak, diz ekleminin ağırlık kabul davranışını belirlemek için doğal yürüyüş verileri analiz edilmiştir. Ardından, elastik bir elemanla ayağa kalkma hareketi için bir model oluşturulmuştur. Bundan sonra, merdiven çıkma verileri benzer şekilde analiz edilmiştir. Ardından, bu hareketler için uygun elastik elemanları, bunların elastik katsayıları ve gerekirse motor gereksinimleri tanımlanmıştır. Son olarak, önerilen diz dış iskeletinin CAD modeli sunulmuştur.

Abstract

In this study, we present a knee exoskeleton that assists weight acceptance in walking, sit-to-stand and stair ascending. Working principle of the exoskeleton device is inspired from the bio-mechanical data of natural human gait, sit to stance and stair ascent motions. First, we analyze the natural gait data to identify the weight acceptance behavior of the knee joint. Then we build a model for sit to stand motion with an elastic element. After that, stair ascent data is analyzed in a similar manner. Then, we define the appropriate elastic elements, their coefficients and motor requirements if necessary, for these specific tasks. Finally, we present the CAD model of the proposed knee exoskeleton.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

BİLGİ, M. F., ÜNAL, R. (2021). YÜRÜME, OTURMA-KALKMA VE MERDİVEN ÇIKMA SIRASINDA YARDIMCI OLAN DİZ DIŞ İSKELETİNİN TASARIMI. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, Cilt: 9 - Sayı: 3, 1003–1014. https://ajindex.com/articles/693305

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (9)

  1. Againer-ski, 2017. Againer-ski | Maximize your skiing. [Online]. Available: http://againer-ski.com/?v=ebe021079e5a.
  2. Agrawal, S.K., Banala, S.K., Fattah, A., 2006. A gravity balancing passive exoskeleton for the human leg. Proceedings of Robotics: Science and Systems. Bacek, T., Unal, R., Moltedo, M., Junius, K., Cuypers, H., Vanderborght, B., Lefeber, D., 2015. Conceptual design of a novel variable stiffness actuator for use in lower limb exoskeletons. IEEE International Conference on Rehabilitation Robotics (ICORR), Singapore, 583-588.
  3. Banala, S.K., Agrawal, S.K., Scholz, J.P., 2007. Active Leg Exoskeleton (ALEX) for Gait Rehabilitation of Motor-Impaired Patients. IEEE International Conference on Rehabilitation Robotics (ICORR), 401-407.
  4. Baser, O., Sekerci, B., Kizilhan, H., Kilic, E., 2018. İnsan ve Alt Uzuv Dış İskelet Robotun Matlab Simmechanıcs Ortamında Modellenmesi ve Etkileşim Kuvvetlerinin Minimize Edilmesi Kontrol Çalışması. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 6(3), 365 – 374. Baser, O., Kizilhan, H., Kilic, E., 2019. Biomimetic compliant lower limb exoskeleton (BioComEx) and its experimental evaluation. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, 41(5), 226. Baser, O., Kizilhan, H., Kilic, E., 2020. Employing variable impedance stiffness damping hybrid actuators on lower limb exoskeleton robots for stable and safe walking trajectory tracking. Journal of Mechanical Science and Technology, 34(6), 2597–2607.
  5. Beyl, P., Naudet, J., van Ham, R., Lefeber, D., 2007. Mechanical design of an active knee orthosis for gait rehabilitation. IEEE 10th International Conference on Rehabilitation Robotics (ICORR), 100–105.
  6. Cai, V.A., Bidaud, P., Hayward, V., Gosselin, F., Desailly, E., 2011. Self-adjusting, isostatic exoskeleton for the human knee joint. Conference Proceedings IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, 612-618.
  7. Celebi, B., Yalcin, M., Patoglu, V., 2013. AssistOn-Knee: A self-aligning knee exoskeleton. IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, 996-1002.
  8. Cheng, H.S., Ju, M.S., Lin, C.C.K., 2003. Improving Elbow Torque Output of Stroke Patients with Assistive Torque Controlled by EMG Signals. Journal of Biomechanical Engineering, 125(6), 881. Cheng P-T, Wu S-H, Liaw M-Y, Wong AMK, Tang F-T, 2001. Symmetrical body-weight distribution training in stroke patients and its effect on fall prevention. 82(12), 1650-1654.
  9. Demiray, M.A., Baser, O., Kilic, E., 2014. Alt Uzuv Dış İskelet Robot