جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « راه رفتن » در نشریات گروه « مکانیک »
تکرار جستجوی کلیدواژه «راه رفتن» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
در دهه ی اخیر با توجه به افزایش چشمگیر طبقه سالمندان در هرم سنی بیشتر کشور های جهان ربات های پوشیدنی با اهداف توان بخشی مورد توجه محققان بسیاری قرار گرفته است. افتادن های ناگهانی به عنوان یکی از مهم ترین عوامل منجر به فوت در سالمندان شناخته می شود. در این مقاله تاثیر یک ربات پوشیدنی بر تعادل انسان به هنگام ایستادن و راه رفتن مورد بررسی قرار گرفته است. تاثیر این ربات ساده در کاهش متابولیسم بدن هنگام راه رفتن پیش تر مورد بررسی محققان قرار گرفته است. در این مقاله به بررسی تجربی اثر این ربات بر روی تعادل افراد پرداخته شده است. برای این منظور ربات مورد نظر طراحی و ساخته شد. سپس یک بانک داده به وسیله ی نتایج حاصل از آزمایش های انجام شده، ایجاد گردید. جهت گرداوری این بانک داده نتایج حاصل از آزمایش های انجام شده به وسیله 10 دانشجوی داوطلب مورد استفاده قرار گرفت. در این آزمایش ها تاثیر پارامتر های مایع گوش و بینایی بر روی تعادل افراد هنگام استفاده از این ربات، بررسی و آنالیز شد. یافته های حاصل شده از تاثیر پارامترهای مورد بررسی بر تعادل افراد حکایت می کند. مطابق نتایج آزمایش های صورت گرفته، استفاده از ربات فوق موجب بهبود عملکرد افراد در تعادل دینامیکی می شود، درصورتی که نتایج این تحقیق در تعادل استاتیکی تاثیر مشخصی را نشان نمی دهد.کلید واژگان: ارتز پوشیدنی, تعادل, راه رفتن, ایستادن, افتادن ناگهانی}In recent decades, due to the significant increase in the elderly in the age pyramid of most of the country, wearable orthoses have received more attention with regard to rehabilitation. Sudden falls are one of the most important factors leading to death in the elderly. In this article, the impact of an orthosis on human balance while standing and walking has been investigated. The effect of this simple orthosis in reducing body metabolism while walking has been studied. In this article, the experimental effect of this orthosis on people's balance has been investigated. For this purpose, the desired orthosis was designed and manufactured. Then a data bank was created by the results of the experiments. To compile this data, the results of the experiments conducted by 10 volunteer students were used. In these tests, ear fluid and vision indicators were analyzed on the performance of people when using this orthosis. The findings of the studies are related to the study between people. According to the results of the tests, the use of the above orthosis improves the performance of people in the dynamic body, while the results of this research on static performance do not show any effect.Keywords: Wearable Orthosis, Balance, Walking, Standing, Sudden Falls}
-
مدل های اسکلتی-عضلانی ابزاری قدرتمند و پرکاربرد جهت تخمین غیر تهاجمی نیروهای داخلی بدن هستند. علی رغم دقت بالای این مدل ها برای حرکات گیت، اما پایین بودن دقت آ ن ها برای حرکاتی با درجات خمش شدید مفاصل زانو و لگن، به اثبات رسیده است. اخیرا با بروزرسانی یکی از مدل های قدرتمند موجود (راجاگوپال)، دو نسخه ی جدید از آن برای شبیه سازی حرکات دوچرخه زدن (لی) و اسکات عمیق (کتلی) منتشر شده است. در تحقیق حاضر به مقایسه ی نتایج این سه مدل برای حرکات راه رفتن و اسکات با استفاده از مجموعه داده ی کمز و نرم افزار اپن سیم پرداخته شده است. برای راه رفتن میزان فعالیت ماهیچه ها در هر سه مدل تقریبا یکسان بوده و با داده های EMG همخوانی کافی دارد. نیروی تماسی مفصل زانو نیز برای سه مدل تفاوت ناچیزی داشته و از دقت کافی برخوردار است (%20>خطای سیکل). درحرکت اسکات، سطح فعالیت ماهیچه ها در سه مدل دارای اختلافات قابل توجه بوده و با داده های EMG نیز تفاوت چشم گیری دارند. همچنین علی رغم این که خطای ماکزیمم نیروی تماسی مفصل زانو در مدل های کتلی (%60) و لی (%72)، نسبت به مدل راجاگوپال (%83) کاهش یافته است، اما بالا بودن مقدار خطا در این دو مدل نشان دهنده ی ناکافی بودن اصلاحات انجام شده در آن هاست.
کلید واژگان: مدل سازی اسکلتی-عضلانی, اسکات, راه رفتن, راجاگوپال, مجموعه داده ی کمز}Musculoskeletal models are powerful and practical tools to estimate internal body loads non-invasively. Although they are accurate enough for gait activities, large errors have been seen for activities with deep hip and knee flexion angles. Recently two studies have updated one of the existing powerful models (Rajagopal) and proposed new models for pedaling (Lai) and deep squatting (Catelli). This study compares these three models during level walking and squatting using the CAMS-Knee datasets and OpenSim software. For level walking, there was generally good agreement between all models in predicted muscle activations and EMG signals. There are low discrepancies in predicted KCFs by different models and in-vivo data (average error <20%). For squatting, muscle activation patterns have significant differences in various models and they showed considerably larger discrepancies from the EMG measurements. Our study found average peak KCF errors of 60% for Catelli, 72% for Lai, and 83% for the Rajagopal model. Although the errors are reduced in updated models, they still represent high errors that indicate the inadequacy of changes made in these models.
Keywords: Musculoskeletal Modeling, Squat, Level Walking, Rajagopal, CAMS-Knee Datasets} -
ربات های دوپا با کف پای نقطه ای گام سریع تری دارند و دینامیک طبیعی تری را نشان می دهند، در حالی که طرح ریزی گام این ربات ها به دلیل تحریک ناقص بسیار مشکل است. در این پژوهش به مدل سازی، بهینه سازی و طرح ریزی حرکت دو مدل مختلف ربات دوپای واقعی شامل مدل ربات تلسکوپی فنری و ربات پرگاری زانودار پرداخته شده است. همه این مدل ها فاقد کف پا هستند، حرکت چرخشی بدنه آنها مقید شده است و در صفحه نیم رخ حرکت می کنند. تفاوت این مدل ها با مدل های نظری مربوط این است که به منظور واقعیت بخشی به گام در این مدل ها زانوی پای آونگی خم می شود، از زمین رد می شود و قبل از برخورد به زمین صاف می شود که باعث افزایش درجات آزادی و تقسیم فاز تک تکیه گاهی به دو زیرفاز می شود. فازهای مختلف گام راه رفتن هر کدام از مدل ها شامل فاز تک تکیه گاهی، رخداد برخورد و فاز دو تکیه گاهی با استفاده از معادلات لاگرانژ مدل سازی شده است. سپس صحت معادلات مورد بررسی قرار گرفته و با اتصال این قسمت ها به یکدیگر گام کامل هر یک از آنها شکل گرفته است. درادامه، پارامترها، توابع هدف و قیدهای بهینه سازی ارائه شده و نمودار تغییرات این توابع مورد بحث و بررسی قرار گرفته است؛ سپس گشتاور موتورها در حالت گام بهینه برای هر یک از مدل ها نشان داده شده است.کلید واژگان: ربات دوپا, راه رفتن, مدل سازی, بهینه سازی گام}Biped robots with point feet demonstrate faster gaits and more natural dynamics while their gait planning is very difficult due to their underactuation. This research focuses on modelling, optimization and gait generation of two different real biped models including a telescopic springy biped model and compass gait biped with kneed swing leg. All of these models have point feet and their torso angle is constrained and they move in sagittal plane. The main difference of these models with their corresponding theoretical models is that to give realization to the gaits of these models the knee of their swing leg bends, clears the ground and straightens before touch-down. This increases degrees of freedom and divides single support phase to two sub-phases. Different phases of walking gait of each model including single support phase, touch-down event and double support phase are modeled using Lagrange equation and validity of equations are demonstrated. Then the dynamic equations of the phases are combined together to make dynamic model of a full walking gait. Afterwards, optimization parameters, objective functions and constraints are presented and successive stages of optimization are performed to find optimal gaits. The optimization diagrams are discussed and the needed motor torques for the optimal gait of each model are illustrated.Keywords: Biped robot, Gait Optimization, Walking, Modeling}
-
مطابق اعلام سازمان بهداشت جهانی، افتادن های ناگهانی دومین عامل در آسیب های تصادفی منجر به مرگ شناخته می شود. در این مقاله هدف بررسی پارامترهای موثر در تعادل انسان به منظور جلوگیری از افتادن می باشد. برای این منظور آزمایش های متعددی جهت بررسی شدت تاثیر این پارامترها در تعادل به هنگام ایستادن و راه رفتن پیشنهاد و انجام شده است. در این راستا یک بانک داده به وسیله ی نتایج حاصل از این آزمایش ها ایجاد شده است. بانک داده ی فوق حاوی اطلاعات و نتایج آزمایش های انجام شده بر روی 30 دانشجو هنگام ایستادن و راه رفتن و تحت تاثیر پارامترهای مختلف می باشد. در الگوی پیشنهادی تاثیر پارامترهای بینایی، مایع گوش و قدرت عضلات در دو حالت ایستادن و راه رفتن به صورت مجزا مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه به منظور بررسی تعادل به هنگام استفاده از تلفن همراه به عنوان یکی از پرتکرارترین رویدادهای روزمره، آزمایش هایی طراحی و انجام شد. یافته های گزارش شده از این پژوهش میزان تاثیر پذیر تعادل انسان از پارامترهای مختلف را نشان می دهد. همچنین مطابق نتایج آزمایش های انجام شده، مردان تعادل استاتیکی بهتری نسبت به زنان برخوردار هستند اما حفظ تعادل زنان در مقایسه با مردان به هنگام استفاده از تلفن همراه در حین حرکت بهتر می باشد.کلید واژگان: افتادن ناگهانی, تعادل انسان, راه رفتن, تلفن همراه}Sudden falls are known as the second cause of accidental injury deaths by the world health organization. In this paper effective parameters caused in human balance are analyzed in order to prevent fall. As experimental examples, effect of the parameters on human balance during standing and gaiting were investigated. For this purpose, a database is gathered. These information were recorded while 30 student balances were affected by the parameters changing in both standing and gaiting situation. In the specified pattern, the effect of vision, vestibular system and muscle strength were studied in both standing and gaiting, individually. Furthermore, in order to study the human balance while using a cell phone in gaiting, several experiments were extended. The results show the influence of the parameters on human balance. Although, men had better balance rather than women while standing but women were shown beter balanve while using a cell phone in gaiting.Keywords: Sudden Fall, Human Balance, Gaiting, Cell Phone}
-
برداشت انرژی یا مهار انرژی، فرایند استخراج انواع انرژی محیط پیرامون، از طریق روش های مختلف است. عدم نیاز به تعویض باتری های فرسوده، کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری ناشی از بررسی و جایگزینی باتری ها برای شبکه های بی سیم و استفاده از ابزارهای پزشکی قابل نصب در داخل بدن از دلایل مهم استفاده از برداشت کننده های انرژی می باشند. مواد پیزوالکتریک دسته ای از مواد هوشمند می باشند که کرنش مکانیکی را به ولتاژ الکتریکی تبدیل می کنند و چگالی توان تولیدی بیشتری در مقایسه با سایر روش های مهار انرژی دارند. بنابراین این مواد از گزینه های اصلی در برداشت انرژی از ارتعاشات و حرکات مکانیکی پیرامون به شمار می آیند. جهت برداشت انرژی و ذخیره سازی، پاشنه های کفش و یا کتانی منابع مناسبی از تنش مکانیکی، تغییر شکل و ارتعاش در زمان راه رفتن انسان می باشند. هدف از این مقاله بررسی امکان استفاده از مواد پیزو الکتریک در کفش به عنوان یک منبع انرژی جهت شارژ باتری می باشد. به منظور امکان سنجی انجام کار، شبیه سازی اجزاء محدود مدل انجام شد و در ادامه نمونه آزمایشگاهی ساخته و مطالعه تجربی بر روی آن انجام گرفت. نتایج حاصل از تست ها نشان می دهد که استفاده از مبدل پیزوسرامیک جهت برداشت انرژی از نیروی فشاری حاصل از پا در راه رفتن، توانی در حدود mW 55 را در بیشترین حالت ممکن ایجاد می کند. در صورتی که این توان جهت شارژ یک باتری قلمی قابل شارژ با ولتاژ 2/1 ولت و جریان 900 میلی آمپر به کار گرفته شود، به 19 ساعت زمان نیاز است.
کلید واژگان: برداشت انرژی, پیزو الکتریک, راه رفتن, کفش, انرژی مکانیکی}Energy harvesting or energy scavenging is the process of extracting energy of the surrounding environment, through various methods. No need to replace worn-out batteries and reducing maintenance costs and the use of medical devices within the body, are the important reasons for using energy harvesters. Piezoelectric materials are a class of smart materials that convert mechanical strain into electrical voltage and produce higher power density compared with other materials. Thus piezoelectric materials, are the main options in energy harvesting from vibration and mechanical movements. For energy harvesting and storage, shoe heels are suitable sources of mechanical stress, deformation and vibration during human walking. The purpose of this paper is to examine the possibility of using piezoelectric materials in footwear as a power source for charging the battery. The results of the tests, show that the use of piezo-ceramic converter for energy harvesting from the pressure of feet walking, can produce maximum power of 55mW. It will takes 19 hours to charge a rechargeable battery with a voltage of 2.1 volts and a current of 900 mA.
Keywords: Energy harvesting, Piezoelectric, Walking Shoes, Mechanical energy} -
کنترل رباتهای دوپا بر اساس ایده حرکتهای پریودیک پایدارمجانبی، امروزه مورد توجه بسیاری از محققان است. در این میان، روش شکل دهی انرژی پتانسیل که تاکنون روی مدلهای صفحه ای ارائه و ارزیابی شده است، بخاطر ایجاد حرکات طبیعی با انرژی کم نزدیک به حالت بهینه از اهمیت فراوانی برخوردار است. در تحقیق حاضر، روش مذکور برای حالت کلی سه بعدی بویژه در حضور قیود غیرهولونومیک توسعه و بررسی شده است. در ابتدا، مدل دوپای مورد مطالعه یک مدل پرگاری سه بعدی با عرض غیرصفر و کف پای منحنی است که حرکت غیرفعال پایدار آن بصورت تئوری در تحقیقات قبلی ثابت شده است. در این روش حرکت پریودیک غیرفعال که صرفا روی سرازیری با شیب خاص وجود دارد، به شیبهای دلخواه دیگر از جمله سطح صاف تعمیم داده می شود. این مهم باتوجه به اینکه انرژی جنبشی و نگاشت برخورد نسبت به عمل تغییر شیب به ترتیب ناوردا و هم وردا هستند و با استفاده از شکل دهی انرژی پتانسیل مشابه راه رونده غیرفعال بدست می آید. به عبارت دیگر با ایجاد یک تقارن کنترل شده در لاگرانژین سیستم، یک بردار گرانش مجازی مشابه بردار گرانش راه رونده غیرفعال نسبت به سطح، به ربات اعمال می شود. در انتها، با توجه به چالش های پیاده سازی عملی مدل کف پا منحنی، یک ربات پرگاری سه بعدی با کف پای تخت و فنر در مفصل قوزک پا بطور معادل پیشنهاد شده و روش کنترل مذکور دوباره بکار گرفته شده است. نتایج شبیه سازی ها، کارایی روش ارائه شده را برای هر دو مدل به خوبی نشان می دهند.
کلید واژگان: ربات دوپا, راه رفتن, کنترل, پایداری مجانبی, شکل دهی انرژی}Control of biped robots based on the concept of asymptotical stable periodic motions have become of interest of researchers nowadays. Potential energy shaping, one of the most significant approaches in this regard, has been presented and evaluated well on planar 2D models, so far. In this paper, this concept is developed and investigated for general three-dimensional case, in the presence of non-holonomic constraints. At First, the considered biped model is a 3D compass gait model with finite hip width and arc shaped feet whose stable passive walking has been shown in previous researches. In this approach, the passive periodic gaits which may be adopted for a particular ground slope can be reproduced on any arbitrary ground slope such as flat surface. In fact, thanks to the invariance property of kinetic energy as well as equivariance property of collision map with respect to slope changing action, this important goal is reached only by compensating the potential energy similar to that of passive walker. In another word, inducing a controlled symmetry to the system Lagrangian, we impose a virtual gravity in a new direction resembling the gravity direction of passive walker with respect to the ground. At the end, regarding practical challenges about the implementation of arc feet model, a compass gait model with flat feet and springs at the ankle joint has been proposed instead and the aforementioned control approach is applied again. Simulation results show the effectiveness of the presented approach for both models well.Keywords: Biped robot, Walking, Control, Asymptotical stability, Energy shaping}
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.