فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

با وجود پیش‌رفت‌های گسترده در زمینه‌ی مطالعه‌ی بیومکانیک راه رفتن انسان، هنوز مدل راه رفتن مناسب با قابلیت شبیه‌سازی سیستم کنترل مغز انسان خصوصا در حالت سه‌بعدی ارائه نشده است. اهمیت موضوع زمانی بیش‌تر می‌شود که شبیه‌سازی راه رفتن انسان یکی از نیازمندی‌های اصلی طراحان تجهیزات بیومکانیکی نظیر اندام‌های مصنوعی، ربات‌های پوشیدنی و ربات‌های انسان‌نما است. با توجه به محدودیت‌ها و پیچیدگی‌ مطالعات پیشین، در این تحقیق یک مدل دینامیکی سه‌بعدی بر اساس کنترل کننده‌ی مد لغزشی (SMC) ارائه شده است که رفتار راه رفتن فرد سالم روی زمین را در مراحل مختلف حرکتی شبیه‌سازی می‌کند. در این پژوهش بررسی جامع و تحلیلی از پیامدهای انتخاب ترتیب دوران سه‌بعدی سیستم مختصات مفاصل صورت گرفته که با مدل دینامیک معکوس 11 درجه‌ی آزادی انجام شده است. بر اساس نتایج به دست آمده، کنترل کننده‌ی SMC با خطای حداقلی قادر به تولید راه رفتن سه‌بعدی انسان است. هم‌چنین در تحلیل راه رفتن سه‌بعدی (آنالیز گیت) این نتیجه حاصل شده است که توالی چرخش کاردان مناسب دینامیک پیچیده‌ی راه رفتن سه‌بعدی نیست و باید از ترتیب YXZ استفاده شود چرا که بدون این تغییر، سینماتیک مفاصل متحمل پرش‌های غیرفیزیکی و خطای محاسبات خواهد شد. از نتایج این تحقیق می‌توان در طراحی و شبیه‌سازی سیستم کنترلی ربات‌های انسان‌نما، ربات‌های پوشیدنی و پروتزهای فعال و غیرفعال استفاده کرد.