طراحي سيستم توانبخشي آسيب ديدگي تاندون انگشتان دست با استفاده از مكانيزم محدودكننده درجات آزادي

Design of a Hand Tendon Injury Rehabilitation System using a DOF Constrainer Mechanism

توانبخشي روندي معرفي مي شود كه در آن فرد بيمار با استفاده از امكانات و تجهيزات متعدد توانايي از دست رفته خود و همچنين استقلال فردي در انجام فعاليت هاي روزمره خود را به دست مي آورد. حدود 30% از آسيب ديدگي هاي به وجود آمده براي انسان در طول زندگي مربوط به دست است كه ميزان قابل توجهي از آن مربوط به آسيب ديدگي تاندون انگشتان دست است. دست انسان به عنوان يكي از مهم ترين اعضاي بدن انسان در تعامل با محيط، بيشترين نقش در حفظ استقلال فردي در انجام كارهاي روزانه را دارد. در اين مقاله با استفاده از مشاهدات روي نحوه توانبخشي سنتي اين آسيب ديدگي ها پس از عمل جراحي و دوره سكون پس از آن روي انگشتان دست و همچنين با بهره گيري از مكانيزمي بر پايه ساختارهاي محدودكننده درجات آزادي غيرمطلوب، طراحي يك سيستم توانبخشي براي آسيب ديدگي تاندون انگشتان دست صورت پذيرفته است. مكانيزم مورد استفاده در اين طراحي با مقايسه ميان مدل هاي متداول استفاده شده براي توانبخشي دست انتخاب شده است و در عمل اين سيستم با انتقال نيرو به انتهاي انگشتان دست و همچنين محدودساختن ساير درجات آزادي انگشت باعث خم شدن انگشت حول مفصل مورد نظر توانبخشي مي شود. مراحل طراحي سيستم با استفاده از يك نمونه اوليه براي بررسي نحوه عملكرد و همچنين به دست آوردن نيروهاي لازم براي انتخاب المان هاي الكتريكي به پايان مي رسد.

Rehabilitation is a process in which the patient achieves his/her lost ability and individual independence in performing their daily activities using numerous facilities and equipment. About 30% of human life-threatening injuries are related to their hand. The human hand, as one of the most important organs of the human body in interacting with the environment, has the greatest role in maintaining individual independence in daily work. In this article, a rehabilitation system has been designed for hand tendon injury using observations of traditional rehabilitation of hand injuries after surgery and recovery period, and through a mechanism based on structures restricting undesirable degrees of freedom. The mechanism used in this design has been selected by considering conventional tendon injury rehabilitation exercises. In this way, the system can easily bend the finger over the marked joint by using a tendon shape mechanism, which applies force on the tip of the finger. The process of system designing is completed using a prototype to examine the method of operation as well as to obtain the required forces for choosing electrical elements.