طراحي و ساخت عملگر سري الاستيك و مكانيزم زانوي ربات توان‌بخشي

يكي از عوامل اصلي بروز ناتواني‌هاي حركتي، سكته مغزي و ضايعات نخاعي است. موثرترين راه براي درمان اين بيماران اجراي تمرينات منظم و مداوم توان‌بخشي است. براي تسهيل امر توان‌بخشي بيماران از ربات‌هاي توان‌بخشي استفاده مي‌شود. در اين مقاله به ويژگي‌هاي طراحي و ساخت يك عملگر سري الاستيك جهت بكارگيري در مكانيزم حركتي زانوي يك ربات توانبخشي پا كه در دانشگاه گيلان طراحي و ساخته شده است، پرداخته مي‌شود. در اين طرح براي ايجاد حركت زاويه‌اي مفصل زانو به وسيله عملگر خطي كه داراي وزن كمتر و توان موتور پايين‌تري نسبت به عملگرهاي دوراني است، از مكانيزم لنگ و لغزنده معكوس استفاده شده است. بدليل تعامل اين نوع از ربات‌ها با انسان، نمي‌توان از عملگرهاي صلب استفاده كرد. به اين خاطر عملگرهاي سري الاستيك كه داراي يك عامل الاستيك (مانند فنر) هستند، طراحي شده‌اند. چالش اساسي در اين نوع از عملگرها انتخاب ضريب فنريت مناسب براي آنان است. در طرح عملگر زانوي ربات توان‌بخشي دانشگاه گيلان براي حل اين مشكل از دو سري فنر خطي با ضرايب فنريت مختلف استفاده شده است كه هريك از اين فنرها در محدوده نيروي مشخصي عمل مي‌كنند. در آخر نتايج بكارگيري اين سيستم ارائه شده است.