مدل سازی دینامیکی حرکت پا در تعامل با یک عملگر نیوماتیک و شناسایی پارامترهای آن جهت توانبخشی

تعیین رفتار دینامیکی و خواص امپدانسی پا برای تعامل بیماران با دستگاه های توانبخشی امری ضروری است. در مدل های ساده پیشنهادی در پژوهش های پیشین، اثرات زوایای مفاصل پا بر خواص امپدانسی آن لحاظ نشده و شناسایی پارامترها با روش های غیر پارامتری صورت گرفته است که نتایج آن ها برای تحلیل های توانبخشی چندان مناسب نیستند. بنابراین، در این مقاله، مدل 3 درجه آزادی غیرخطی مبتنی بر مکانیزم حرکتی پا با در نظر گرفتن سفتی ها و میرایی های زاویه ای در مفاصل و ممان اینرسی اعضای ران، ساق و کف معرفی می شود و برای شناسایی پارامترها با روش خطای پیش بین، مدل خطی از آن ارائه می گردد. دقت خطی سازی و شناسایی جداگانه مورد بررسی قرار می گیرند. برای سه نمونه با اعداد توده جرمی متفاوت، مقادیر پارامترهای بخش های پا برای چهار چیدمان مختلف که در آن پا به هنگام راه رفتن با زمین اعمال نیرو می کند، شناسایی می گردند. صحت نتایج از مقایسه مقادیر ممان اینرسی شناسایی شده و ممان اینرسی تخمین زده شده با مدل سازی هندسی، مورد ارزیابی قرار می گیرد. در نهایت، نحوه تعامل دستگاه توانبخشی با بیماران در چیدمان های چهارگانه با ملاحظه اثر صلیبت پا و اضافه وزن افراد بررسی می شود. نتایج حاصله، حاکی از دقت بالا و کارآیی مناسب مدل خطی شده در شناسایی می باشد.