Dergiler / İleri Mühendislik Çalışmaları ve Teknolojileri Dergisi / 2020 / Cilt: 1 - Sayı: 2

Robotik Alt Ekstremite Dış İskeletlerin Modellenmesi ve Tasarımı

Robotic Design and Modelling of Medical Lower Extremity Exoskeletons

Sayfa
198–214
Yayın Tarihi
2020-12-31
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)

Ayrıca, bu modelleme sistemleri, insan kaslarına düşen kuvvetleri ve torkları tespit ederek LEE tasarımının hızlı optimizasyonunu sağlayabilir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmanın amacı, 1960-2019 yılları arasında robotik Alt Ekstremite Dış İskelet (LEE) sistemlerinin gelişimini kronolojik sırayla açıklamaktır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Dış iskelet sisteminin tasarımında yapılan taramalar, öncelikle tasarım ve yazılım animasyonunu gözlemlemek için AnyBody ve OpenSim gibi bir modelleme programının kullanılması gerektiğini, ardından sensörler ve motorlar kullanılarak sistemin mekanik olarak geliştirilmesi gerektiğini göstermiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Ayrıca, bu modelleme sistemleri, insan kaslarına düşen kuvvetleri ve torkları tespit ederek LEE tasarımının hızlı optimizasyonunu sağlayabilir.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:2019 Verileri
⚙️Değişkenler:Modelleme · Rehabilatasyon · Dış İskelet

Özet

Bu çalışmanın amacı, 1960-2019 yılları arasında robotik Alt Ekstremite Dış İskelet (LEE) sistemlerinin gelişimini kronolojik sırayla açıklamaktır. Dış iskelet sisteminin tasarımında yapılan taramalar, öncelikle tasarım ve yazılım animasyonunu gözlemlemek için AnyBody ve OpenSim gibi bir modelleme programının kullanılması gerektiğini, ardından sensörler ve motorlar kullanılarak sistemin mekanik olarak geliştirilmesi gerektiğini göstermiştir. Ayrıca OpenSim ve AnyBody kas-iskelet sistemi yazılımlarının kullanımının, mekanik tasarımların yüksek maliyet ve risklerini ortadan kaldırarak insan-dış iskelet tasarımında önemli rol oynadığı kanıtlanmıştır. Ayrıca, bu modelleme sistemleri, insan kaslarına düşen kuvvetleri ve torkları tespit ederek LEE tasarımının hızlı optimizasyonunu sağlayabilir.

Abstract

This study aims to explain the development of the robotic Lower Extremity Exoskeleton (LEE) systems between 1960 and 2019 in chronological order. The scans performed in the exoskeleton system’s design have shown that a modeling program, such as AnyBody, and OpenSim, should be used first to observe the design and software animation, followed by the mechanical development of the system using sensors and motors. Also, the use of OpenSim and AnyBody musculoskeletal system software has been proven to play an essential role in designing the human-exoskeleton by eliminating the high costs and risks of the mechanical designs. Furthermore, these modeling systems can enable rapid optimization of the LEE design by detecting the forces and torques falling on the human muscles.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ÇALIKUŞU, İ., UZUNHİSARCIKLI, E., ÇETİNKAYA, M. B., FİDAN, U. (2020). Robotik Alt Ekstremite Dış İskeletlerin Modellenmesi ve Tasarımı. İleri Mühendislik Çalışmaları ve Teknolojileri Dergisi, Cilt: 1 - Sayı: 2, 198–214. https://ajindex.com/articles/770180

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (4)

  1. Agarwal, P., Narayanan, M. S., Lee, L.-F., Mendel, F., & Krovi, V. N. (2010). Simulation-based design of exoskeletons using musculoskeletal analysis. Paper presented at the International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference. Agrawal, A., Dube, A. N., Kansara, D., Shah, S., & Sheth, S. (2016). Exoskeleton: the friend of mankind in context of rehabilitation and enhancement. Indian Journal of Science and Technology, 9(S1). Alamdari, A., & Krovi, V. N. (2017). A review of computational musculoskeletal analysis of human lower extremities Human Modelling for Bio-Inspired Robotics (pp. 37-73):
  2. Elsevier. Ansari, A., Atkeson, C. G., Choset, H., & Travers, M. (2015). A survey of current exoskeletons and their control architectures and algorithms (Draft 4.0): Pittsburgh, USA: Carnegie Mellon University. Arslan, Y. Z., Karabulut, D., Ortes, F., & Popovic, M. B. (2019).
  3. Exoskeletons, Exomusculatures, Exosuits: Dynamic Modeling and Simulation. Biomechatronics, 305. Ashkani, O., Maleki, A., & Jamshidi, N. (2017). Design, simulation and modelling of auxiliary exoskeleton to improve human gait cycle. Australasian physical & engineering sciences in medicine, 40(1), 137-144.
  4. Banala, S. K., Kim, S. H., Agrawal, S. K., & Scholz, J. P. (2008). Robot assisted gait training with active leg exoskeleton (ALEX). Paper presented at the 2008 2nd IEEE RAS & EMBS International Conference on Biomedical Robotics and Biomechatronics. Baskar, H., & Nadaradjane, S. M. R. (2016). Minimization of metabolic cost of muscles based on human exoskeleton modeling: a simulation. Int. J. Biomed. Eng. Sci, 3(4), 9. Bionics, E. (2016). Ekso GT Robotic Exoskeleton cleared by FDA for use with stroke and spinal cord injury patients. Bogue, R. (2015). Robotic exoskeletons: a review of recent progress. Industrial Robot: An International Journal. Brenner, L. (2016). Exploring the psychosocial impact of Ekso Bionics Technology. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, 97(10), e113. Bulea, T. C., Lerner, Z. F., & Damiano, D. L. (2018). Repeatability of EMG activity during exoskeleton assisted walking in children with cerebral palsy: implications for real time adaptable control. Paper presented at the 2018 40th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC). Calabrò, R. S., Cacciola, A., Bertè, F., Manuli, A., Leo, A., Bramanti, A.,. Bramanti, P. (2016). Robotic gait rehabilitation and substi