Exoskeleton কাঁধ পুনর্বাসন: 10 ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:00

কাঁধ সমগ্র মানব দেহের অন্যতম জটিল অঙ্গ। এর আর্টিকুলেশন এবং কাঁধের জয়েন্ট কাঁধকে বাহুর বিস্তৃত গতিতে অনুমতি দেয় এবং এইভাবে মডেলটি বেশ জটিল। ফলস্বরূপ, কাঁধের পুনর্বাসন একটি ক্লাসিক চিকিৎসা সমস্যা। এই প্রকল্পের লক্ষ্য হল একটি রোবট ডিজাইন করা যা এই পুনর্বাসনে সাহায্য করে।

এই রোবটটি বিভিন্ন সেন্সর সহ একটি এক্সোস্কেলিটনের রূপ ধারণ করবে যা বাহুর গতিবিধি চিহ্নিত করার জন্য প্রাসঙ্গিক পরামিতিগুলি পরিমাপ করবে, এবং তারপর প্রাপ্ত ফলাফলকে ডাটাবেসের সাথে তুলনা করবে যাতে রোগীর কাঁধের গতির মান সম্পর্কে তাত্ক্ষণিক মতামত দেওয়া যায়।

ডিভাইসটি ঠিক উপরের ছবিগুলিতে দেখা যাবে। এই exoskeleton রোগীর দ্বারা পরা হয় যে একটি জোতা উপর স্থির করা হয়। রোগীর বাহুতে ডিভাইসের বাহু সংযুক্ত করার জন্য স্ট্র্যাপও রয়েছে।

আমরা ব্রাসেলস ফ্যাকাল্টি অফ ইঞ্জিনিয়ারিং (ব্রুফেস) এর ছাত্র এবং আমাদের মেকাট্রনিক্স 1 কোর্সের জন্য একটি অ্যাসাইনমেন্ট আছে: একটি প্রস্তাবনা তালিকা থেকে একটি প্রকল্প উপলব্ধি করুন যেখান থেকে আমরা শোল্ডার রিহ্যাবিলিটেশন রোবট বেছে নিয়েছি।

মেকাট্রনিক্স 1 গ্রুপ 7 এর সদস্যরা:

জিয়ানলুকা কার্বোন

ইনেস হেনরিয়েট

পিয়ের পেরেইরা অ্যাকুনা

রাডু রন্টু

টমাস উইলমেট

ধাপ 1: উপকরণ

- 3 ডি প্রিন্টার: পিএলএ প্লাস্টিক

- লেজার কাটার মেশিন

- MDF 3mm: পৃষ্ঠ 2m²

- 2 অ্যাক্সিলরোমিটার MMA8452Q

- 2 potentiometers: PC20BU

- বিয়ারিংস: অভ্যন্তরীণ ব্যাস 10 মিমি; বাইরের ব্যাস 26 মিমি

- লিনিয়ার গাইড রেল: প্রস্থ 27 মিমি; সর্বনিম্ন দৈর্ঘ্য 300 মিমি

- ফিরে জোতা এবং স্ট্র্যাপ

- আরডুইনো উনো

- Arduino তারগুলি: এলিমেন্টেশনের জন্য 2 টি বাস (3, 3V অ্যাকসিলরোমিটার এবং 5V পটেনশিয়োমিটার), অ্যাকসিলরোমিটার পরিমাপের জন্য 2 টি বাস, ভর জন্য 1 টি বাস। (রুটিবোর্ড):

- স্ক্রু:

ভারবহন জন্য: M10 বোল্ট এবং বাদাম, সাধারণভাবে কাঠামোর জন্য: এম 3 এবং এম 4 বোল্ট এবং বাদাম

ধাপ 2: প্রধান ধারণা

কাঁধের পুনর্বাসনে সহায়তা করার জন্য, এই ডিভাইসটি প্রোটোটাইপের সাহায্যে বাড়িতে মৌলিক আন্দোলন অনুসরণ করে কাঁধের পুনর্বাসনে সহায়তা করার উদ্দেশ্যে রয়েছে।

ব্যায়াম হিসাবে আমরা যে গতিগুলোতে মনোনিবেশ করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি তা হল: সামনের অপহরণ (ছবিতে বাম) এবং বাহ্যিক ঘূর্ণন (ডান)।

আমাদের প্রোটোটাইপ বিভিন্ন সেন্সর দিয়ে সজ্জিত: দুটি অ্যাকসিলরোমিটার এবং দুটি পটেন্টিওমিটার। এই সেন্সরগুলি একটি কম্পিউটারে হাতের কোণ এবং বাহুর কোণের মান উল্লম্ব অবস্থান থেকে পাঠায়। বিভিন্ন ডেটা তখন একটি ডাটাবেসে প্লট করা হয় যা সর্বোত্তম গতির প্রতিনিধিত্ব করে। এই প্লটটি রিয়েল টাইমে করা হয় যাতে রোগী সরাসরি তার নিজের গতির সাথে গতির তুলনা করতে পারে, এবং এইভাবে নিখুঁত গতির যতটা সম্ভব কাছাকাছি থাকার জন্য নিজেকে সংশোধন করতে পারে। এই অংশটি ডাটাবেস ধাপে আলোচনা করা হবে।

চক্রান্তের ফলাফলগুলি একজন পেশাদার ফিজিওথেরাপিস্টের কাছেও পাঠানো যেতে পারে যা ডেটা ব্যাখ্যা করতে পারে এবং রোগীকে আরও কিছু পরামর্শ দিতে পারে।

ব্যবহারিক দৃষ্টিভঙ্গিতে আরও, যেহেতু কাঁধ মানব দেহের সবচেয়ে জটিল জয়েন্টগুলির মধ্যে একটি, ধারণাটি ছিল আন্দোলনের খারাপ অনুধাবন এড়ানোর জন্য গতির নির্দিষ্ট পরিসীমা রোধ করা, যাতে প্রোটোটাইপ কেবল এইগুলিকেই অনুমতি দিতে পারে দুটি গতি

তাছাড়া, যন্ত্রটি রোগীর শারীরবৃত্তির সাথে পুরোপুরি মিলবে না। এর অর্থ হল এক্সোস্কেলিটনের ঘূর্ণনের অক্ষ রোগীর কাঁধের সাথে পুরোপুরি মেলে না। এটি এমন টর্ক তৈরি করবে যা ডিভাইসটি ভেঙে দিতে পারে। এর জন্য ক্ষতিপূরণ দিতে, একটি সেট রেল প্রয়োগ করা হয়েছে। এটি রোগীর একটি বড় পরিসরকে ডিভাইসটি পরতে দেয়।

ধাপ 3: ডিভাইসের বিভিন্ন অংশ

এই অংশে, আপনি আমাদের ব্যবহৃত টুকরাগুলির সমস্ত প্রযুক্তিগত অঙ্কন খুঁজে পেতে পারেন।

যদি আপনি নিজের ব্যবহার করতে চান, তাহলে এই বিষয়ে উদ্বিগ্ন থাকুন যে কিছু টুকরা উচ্চ সীমাবদ্ধতার অধীনে রয়েছে: উদাহরণস্বরূপ ভারবহনের শাফগুলি স্থানীয় বিকৃতি সাপেক্ষে। যদি থ্রিডি-প্রিন্ট করা হয়, সেগুলি উচ্চ ঘনত্বের এবং যথেষ্ট পুরু করে তৈরি করা উচিত যাতে এটি ভেঙে না যায়।

ধাপ 4: সমাবেশ - ব্যাকপ্লেট

এই ভিডিওতে, আপনি দেখতে পারেন যে স্লাইডারটি DOF এর একটিকে সংশোধন করতে ব্যবহৃত হয় (ব্যাকপ্লেটের লম্বা লিনিয়ার গাইড)। সেই স্লাইডারটি বাহুতেও রাখা যেতে পারে, কিন্তু ভিডিওতে উপস্থাপিত সমাধানটি প্রোটোটাইপের গতি পরীক্ষা করার জন্য 3D সফটওয়্যারে আরও ভাল তাত্ত্বিক ফলাফল দিয়েছে।

ধাপ 5: সমাবেশ - অপহরণ আর্টিকুলেশন

ধাপ 6: সমাবেশ - বাহ্যিক ঘূর্ণন আর্টিকুলেশন

ধাপ 7: চূড়ান্ত সমাবেশ

ধাপ 8: সার্কিট ডায়াগ্রাম

এখন যেহেতু একত্রিত প্রোটোটাইপ সঠিকভাবে কাঁধের বিভ্রান্তিকরতা সংশোধন করে এবং রোগীর গতিবিধি অনুসরণ করতে পরিচালিত হয় দুটি নির্দেশিত নির্দেশনার পাশাপাশি, ট্র্যাকিং অংশে এবং বিশেষ করে প্রকল্পের বৈদ্যুতিক অংশে যাওয়ার সময় এসেছে।

সুতরাং অ্যাকসিলরোমিটারগুলি পরিকল্পনার প্রতিটি দিকের পাশাপাশি ত্বরণ তথ্য পাবে এবং একটি কোড পরিমাপ করা তথ্য থেকে বিভিন্ন আকর্ষণীয় কোণ গণনা করবে। বিভিন্ন ফলাফল Arduino এর মাধ্যমে একটি ম্যাটল্যাব ফাইলে পাঠানো হবে। ম্যাটল্যাব ফাইল তখন রিয়েল টাইমে ফলাফল আঁকবে এবং প্রাপ্ত বক্ররেখাকে গ্রহণযোগ্য গতির ডাটাবেসের সাথে তুলনা করবে।

Arduino এর তারের উপাদান:

এটি বিভিন্ন উপাদানগুলির মধ্যে বিভিন্ন সংযোগের পরিকল্পিত উপস্থাপনা। ব্যবহারকারীর সতর্ক হওয়া উচিত যে সংযোগগুলি ব্যবহৃত কোডের উপর নির্ভর করে। উদাহরণস্বরূপ, প্রথম অ্যাকসিলরোমিটারের I1 আউটপুট মাটির সাথে সংযুক্ত থাকে এবং দ্বিতীয়টির আউটপুট 3.3V এর সাথে সংযুক্ত থাকে। Arduino দৃষ্টিকোণ থেকে দুটি অ্যাকসিলরোমিটারকে আলাদা করার এটি একটি উপায়।

তারের চার্ট:

সবুজ - অ্যাকসিলরোমিটার খাদ্য

লাল - অ্যাকসিলরোমিটার থেকে ডেটা সংগ্রহ করার জন্য Arduino এর ইনপুট A5

গোলাপী - অ্যাকসিলরোমিটার থেকে তথ্য সংগ্রহ করার জন্য Arduino এর ইনপুট A4

কালো - স্থল

ধূসর - প্রথম পোটেন্টিওমিটার থেকে পরিমাপ (সামনের অপহরণ রোটুলে)

হলুদ - দ্বিতীয় potentiometer থেকে পরিমাপ (বাহ্যিক ঘূর্ণন ঘূর্ণন উপর)

নীল - Potentiometers Alimentation

ধাপ 9: ডাটাবেস

এখন যেহেতু কম্পিউটার কোণগুলি গ্রহণ করে, কম্পিউটার তাদের ব্যাখ্যা করতে যাচ্ছে।

এটি নির্বাচিত ডাটাবেসের প্রতিনিধিত্বের একটি ছবি। এই ডাটাবেসে নীল বক্ররেখা গ্রহণযোগ্য গতির অঞ্চল এবং লাল বক্ররেখা নিখুঁত গতির প্রতিনিধিত্ব করে। এটি জোর দেওয়া উচিত যে ডাটাবেস অবশ্যই পরিবর্তনের জন্য উন্মুক্ত। আদর্শভাবে ডাটাবেসের প্যারামিটারগুলি একজন পেশাদার ফিজিওথেরাপিস্ট দ্বারা স্থাপন করা উচিত যাতে প্রকৃত অনুকূল পুনর্বাসনের পরামিতিগুলি সম্পর্কে পরামর্শ দেওয়া যায়।

এখানে লাল রঙে নির্বাচিত অনুকূল গতি অভিজ্ঞতার উপর ভিত্তি করে এবং এমন যে বাহু 2.5 সেকেন্ডে 90 reaches পৌঁছায়, যা 36 °/s, (অথবা 0, 6283 rad/s) এর ধ্রুবক কৌণিক গতির সাথে মিলে যায়।

গ্রহণযোগ্য অঞ্চল (নীল রঙে) এই ক্ষেত্রে orderর্ধ্ব সীমানা এবং নিচের সীমানা উভয়ের জন্য 3 টি অর্ডার পিসওয়াইজ ফাংশন দিয়ে ডিজাইন করা হয়েছে। উচ্চতর অর্ডার ফাংশনগুলি বক্ররেখার আকার বা এমনকি ব্যায়ামের জটিলতা উন্নত করার জন্য বিবেচনা করা যেতে পারে। এই উদাহরণে ব্যায়ামটি খুবই সহজ: 0 থেকে 90 ° গতির 3 পুনরাবৃত্তি।

কোডটি একটি সেন্সরের ফলাফল চক্রান্ত করতে চলেছে - যা পুনর্বাসন অনুশীলন বিবেচনা করে আগ্রহী - এই ডাটাবেসে। রোগীর জন্য এখন খেলা হল তার বাহুর গতি এবং অবস্থানের সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়া যাতে তার বাহু নীল অঞ্চলের ভিতরে থাকে, গ্রহণযোগ্য পরিসীমা এবং যতটা সম্ভব লাল বক্ররেখার কাছাকাছি, নিখুঁত গতি।