| Περίληψη: | Ο στόχος της διπλωματικής αυτής είναι η μελέτη, η προσομοίωση και η κατασκευή ενός ενεργού προσθετικού μέλους, το οποίο θα αντισταθμίζει τις ενεργειακές απώλειες των ατόμων με αναπηρία στα κάτω άκρα και πιο συγκεκριμένα από την άρθρωση του γόνατου και κάτω. Η αντιστάθμιση γίνεται μέσω της παροχής καθαρού θετικού έργου κατά τη διάρκεια του κύκλου βαδίσματος. Για να γίνει αυτό, το ενεργό προσθετικό μέλος χρησιμοποιεί έναν ηλεκτροκινητήρα καθώς και ελατήρια σε σειρά και παράλληλα με τον κινητήρα, τα οποία αποθηκεύουν ελαστική ενέργεια. Κατά τη διάρκεια της μοντελοποίησης του ενεργού προσθετικού μέλους παρουσιάζεται μία αναλυτική μέθοδος για την επιλογή των μερών, από τα οποία αποτελείται, η σωστή επιλογή των οποίων επιβεβαιώνεται μέσα από αρκετές προσομοιώσεις.
Επιπρόσθετος στόχος της διπλωματικής είναι και η κατασκευή ενός επιπέδου βραχίονα δύο βαθμών ελευθερίας (DOF) με πρισματικές αρθρώσεις, ώστε να μπορέσει να ελεγχθεί η συμπεριφορά του υπό κλίμακα ενεργού προσθετικού μέλους που κατασκευάσαμε, κατά την διάρκεια του κύκλου βαδίσματος. Πιο συγκεκριμένα αξιοποιώντας τα ανθρωπομορφικά δεδομένα της κίνησης της άρθρωσης του αστραγάλου στον χώρο, μπορέσαμε να παράξουμε και να αξιολογήσουμε την κίνησή του από το υπό κλίμακα ενεργό προσθετικό μέλος που κατασκευάσαμε. Τα ανθρωπομορφικά δεδομένα εξάχθηκαν από την βάση δεδομένων HDM05, τα οποία προέκυψαν από συστηματική καταγραφή της κίνησης ανθρώπων μέσω κατάλληλου συστήματος καταγραφής (VICON). Κάθε στάδιο της κατασκευής του βραχίονα στηρίχθηκε σε αρκετές προσομοιώσεις και επιβεβαιώθηκε τελικά μέσα από πειράματα πού εκτελέσαμε.
Για την πραγματοποίηση κάθε σταδίου της διπλωματικής χρησιμοποιήσαμε αρκετά διαφορετικά λογισμικά, όπως Matlab για τις προσωμειώσεις και την μοντελοποίηση, SolidWorks για την σχεδίαση των μηχανολογικών μερών, EAGLE για την σχεδίαση των αισθητήρων που χρησιμοποιεί το προσθετικό μέλος, Arduino IDE για τον προγραμματισμό του μικροελεγκτή του μέλους και τέλος το FCT της Festo για την ρύθμιση και τον έλεγχο των κινητήρων του βραχίονα.
|
|---|
