Rehabilitasyon için yürüme-yardımı eksoskeletonu için kinematik ve dinamik analiz


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyomedikal Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: KHOLOD HAJO HASSAN IBRAHIEM

Danışman: YASİN KİŞİOĞLU

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmada, yürüme yardımcılı giyilebilir dış iskelet sisteminin dinamik analizi analitik olarak yapılmıştır. Bu dış iskelet sistemi, hastanın alt uzvunu destekleyecek ve tekerlekli sandalye kullanmadan tekrar yürümesine yardımcı olacak özdeş destekten oluşmaktadır. Ele alınan model insan alt ekstremitesinin işlevi ve şekline göre tasarlanmış, ve yürümeye yardımcı olması amacı ile modellenmiştir. Aynı zamanda, bacakların arkasından bağlanarak hastanın yürüme esnasında yorgun hissettiğinde oturmasına izin veriyor. Eklem pozisyonu ve değişkenleri de dikkate alınarak, modellenen dış iskelet sisteminin ters kinematik analizi için Denavit-Hartenberg yöntemi kullanılarak eklem koordinatlarının değerlerinden dış iskeletin konumu ve yönü analiz edilmiştir. Yürüme dış iskelet sisteminin ters kinematik denklemleri geometrik diyagramla elde edilerek ve kalçadan ayağa dönüşüm matrisi elde edilmiştir. Sistemi tanımlayan hareket denklemi, Lagrangian denklem tekniği kullanılarak dinamik analizi yapılabilmesi için bağlantılı segment ve mekanizma bağlantı modeli gözönünde bulundurularak basitleştirilmiştir. Model için uygun referanslar, yerel referans sistemi (LRS) ve yer değiştirme ve hız vektörleri yardımı ile Lagrangian denklemi bulunur. Bulunan bu denklemin türevi alınarak hareket denklemi tanımlandı. Ayrıca, hastanın oturması pozisyonunda, oturma sisteminin de yük dağılımı ve statik analizi yapılmıştır. Bu çalışmanın sonucunda, oturma yardımcılı giyilebilir dış iskelet sisteminin hareket ve control denklemleri elde edildi.