Hemiplegia (فلج يك سويه) يعني فلج دست و پا و نيمي از تنه در يك طرف بدن است كه معمولاً به علت آسيب‌هاي مغزي ايجاد مي‌شود و اين وضعيت مي‌تواند در كودكان يا بزرگ‌سالان ديده شود. Hemiplegia در كودكان به علت فلج مغزي ايجاد مي‌شود. از علل فلج مغزي در كودكان مي‌توان به بيماري‌هاي ژنتيكي و يا عفونت‌هاي ويروسي مادر در زمان بارداري (قبل از تولد), نرسيدن اكسيژن به مغز نوزاد در زمان زايمان (حين تولد) و به عفونت‌هاي مغزي و خونريزي هاي مغزي به علت ضربه (بعد از تولد) اشاره كرد. در بزرگ‌سالان علل Hemiplegia مي‌تواند خونريزي هاي مغزي يا انسداد شريان‌هاي مغز توسط لخته (سكته مغزي), مننژيت, تروما, تومورهاي مغزي و جراحي‌هاي آن‌ها اشاره كرد. از علائم فلج يك طرفه بدن مي‌توان ضعف عضلات يا فلج شدن كامل آن‌ها در يك سمت بدن, كاهش توانايي كنترل حركت اندام, اسپاسم غير ارادي عضلات, عدم تعادل در ايستادن و راه رفتن و عدم بلع مناسب را نام برد. براي رفع مشكلات اين افراد از اورتزهاي گوناگون استفاده مي‌شود. اورتز وسيله اي است كه براي حمايت از يك عضو و يا تصحيح تغيير شكل ايجاد شده در آن عضو بكار مي‌رود. اورتزهاي متناسب با نوع اندام يا عضو مي‌توانند در پاره اي مواقع جهت محدود كردن دامنه حركتي عضو و يا به منظور كاهش نيروهاي وزني وارده به اندام و نيز به عنوان وسايل كمكي به منظور برگرداندن توانايي‌هاي از دست رفته فرد بكار روند. در اين بين اورتزهاي اندام تحتاني شامل انواع اورتزهاي ناحيه لگني (Brace), زانو, مچ پا, انگشتان پا و كفي‌ها هستند كه مي‌توانند نرم, نيمه سخت يا سخت باشند. مفصل زانوي يك فرد طبيعي و نرمال در يك سيكل كامل راه رفتن تقريبا داراي يك دامنه حركتي از 130 تا 187 درجه حالات flexion و extension است كه اين بازه در يك فرد دچار Hemiplegia حدودا به 148 تا 167 كاهش مي‌يابد كه ناشي از عدم توانايي كنترل حركتي و ضعف عضلاني است. هدف از انجام اين تحقيق باز تواني دامنه حركتي مفصل زانوي بيمار Hemiplegia به كمك اورتز متحرك مفصل زانوست. در اين راستا جهت طراحي و ساخت اورتز متحرك مفصل زانو از يك مكانيزم مكانيكي-الكتريكي شامل موتور الكتريكي DC، مجموعه مفصل‌هاي مكانيكي جهت ايجاد يك حركت كنترل شده از نظر سينما تيكي, استفاده از حداقل يك عدد سنسور براي اندازه گيري زاويه flexion و extension مانند LVDT, سيستم تأمين انرژي اورتز و سيستم كنترل شامل يك ميكرو كنترلر AVR از سري ATMEGA با برنامه نويسي مانند زبان BASIC جهت كنترل الكتريكي كل سيستم در مراحل مختلف حركتي بيمار استفاده مي‌شود. عملكرد كلي سيستم به اين صورت است كه با توجه به سيكل كامل راه رفتن كه به ترتيب شامل حركات Flexion و Extension در مفصل زانو است، در هنگام آغاز راه رفتن اورتز در فاز Passive است در اين هنگام بيمار به طور ارادي تا حدي عمل Flexion را انجام مي دهد سپس سنسور اندازه گيري, زاويه حركتي زانو را اندازه گيري نموده و جهت مقايسه با ميزان Flexion يك فرد نرمال به سيستم كنترل مي فرستد. سيستم كنترل مقدار باقيمانده از عمل فلكشن را تعيين و جهت انجام به موتور DC فرمان مي دهد و به اين ترتيب اورتز وارد فاز Active مي شود. پس از انجام كامل عمل Flexion اورتز مجددا وارد فاز Passive شده و به بيمار اجازه انجام عمل Extension به طور ارادي داده مي شود و مراحل فوق اين بار براي انجام عمل كامل Extension تكرار مي شود. لازم به ذكر است جهت تست باليني اورتز تهيه شده, وسيله مذكور بر روي مفصل پاي آسيب ديده افراد Hemiplegia بسته شده و از طريق مار كر گذاري و تصويربرداري در صفحه Sagittal ميزان دامنه حركتي مفصل پاي آسيب ديده قبل و بعد از استفاده از اورتز نسبت به ميزان دامنه حركتي پاي سالم مورد ارزيابي قرار مي‌گيرد و براي اطمينان از نحوه عملكرد اورتز, اين كار بر روي حداقل پنج بيمار Hemiplegia تكرار شد.