تعیین الگوهای بهینه تحریک در گام برداشتن با واکر و با استفاده از تحریک الکتریکی عملکردی در افراد دچار ضایعه نخاعی
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، آزمایشگاه کنترل عصبی- عضلانی، مرکز فناوری عصبی ایران، دانشکدة مهندسی برق، دانشگاه علم و صنعت ایران
2 دانشیار، آزمایشگاه کنترل عصبی- عضلانی، مرکز فناوری عصبی ایران، دانشکدة مهندسی برق، دانشگاه علم و صنعت ایران
doi
10.22041/ijbme.2011.13201چکیده
بالا بودن سطح مصرف انرژی متابولیک و نیروی زیاد وارد بر دستة واکر از عوامل محدودکننده در گام برداشتن افراد دچار ضایعه نخاعی با کمک تحریک الکتریکی عملکردی، محسوب میشود. فرد معلول در هنگام گام برداشتن برای حفظ تعادل و جبران کمبود گشتاورهای ایجاد شده در مفصلهای پایینتنه، نیروی زیادی به دستة واکر وارد میکند. در این مقاله یک مدل گام برداشتن فرد دارای ضایعه نخاعی با واکر در صفحه دو بعدی ارائه شده است. با استفاده از این مدل و کنترل بهینه الگوی تحریک عضلات طوری تعیین شدهاند که علاوه بر کمینه بودن خطای ردیابی مسیر مرجع مفصلهای پایینتنه، میزان تحریک الکتریکی عضلات پایینتنه و همچنین نیروی عکسالعمل دستة واکر کمینه باشد. گشتاور لازم برای بالاتنه و دستها نیز بر اساس همین تابع هزینه تعیین میشوند؛ اما مسیر مرجعی برای مفصلهای آنها تعریف نشده است. نتایج نشان میدهد که نیروهای عکسالعمل دستة واکر و زمین با مقادیر اندازهگیری شده، شباهت زیادی دارد و الگوی تحریک عضلات تولید شده در شبیهسازی با الگوهای تحریک گام برداشتن در مطالعات گذشته، مطابقت دارد.
