اين اختراع يك سيستم جراحي رباتيك براي عمل جراحي كرينيوتومي براي برش و سوراخ¬كاري استخوان جمجمه است كه منجر به كاهش قابل ملاحظه‌ي خستگي جراح و افزايش دقت كارش بر روي بافت حساس مغزي در مرحله بعدي مي شود. مكانيزم كروي استفاده شده در اين طراحي نياز عمود بودن ابزار جراحي به سطح جمجمه را تامين مي نمايد. بدين صورت ابزار همواره به سمت مركز كره فرضي اشاره دارد. با محيط شدن كره فرضي به جمجمه بيمار، بدون تلاش كنترلي، ابزار تقريبا عمود بر سطح باقي مي ماند. فضاي كاري هدف ربات به صورت محل برخورد مخروطي با زاويه راس 40 درجه با كره فرضي انتخاب گرديد كه توانايي پوشش پنج تكه استخوان از جراحي هاي كرينيوتومي را دارد. ابعاد مكانيزم ارائه شده براي پوشش فضاي كاري هدف و همچنين بيشينه كردن سفتي و ايزوتروپي بهينه سازي شده است. انجام هر سه نوع رويه خودكار، همكاري كننده و جراحي از راه دور توسط اين سيستم قابل انجام است. علاوه بر اين با نصب اين سيستم رباتيك به عنوان ربات پيرو در نقاط محروم و يا در مناطق جنگي، پزشك متخصص مي‌تواند در هر كجاي كشور با در دست داشتن ربات راهبر مراحل برش و سوراخ كاري را انجام دهد.

ربات طراحي شده و ساخته شده داراي موتورهاي پايه ثابت است و از سيستم جبران سازي فنري براي جبران سازي گشتاورهاي وزن خود استفاده مي كند و 99% خنثي سازي صورت مي پذيرد. بدين طريق ربات براي خنثي سازي گشتاور وزن لينك هاي خود نيازي به اعمال گشتاور توسط ندارد. موتورهاي تعبيه شده در اين ربات بر خلاف تمامي ربات هاي لامسه اي سري ساخته شده بر روي بدنه ربات ثابت هستند. عدم حركت بدنه موتورها باعث كاهش اينرسي سيستم شده است كه در واسط هاي لامسه اي از اهميت زيادي برخوردار است. همچنين از موتورهاي قوي تر و سنگين تر نسبت به انواع ديگر اين ربات استفاده شده و در نتيجه اين ربات توانايي شبيه سازي اجسام مجازي با سفتي بيشتري را دارد. خصوصيات برتر و متمايز اين ربات به شكل زير است: 1- انتقال نيرو به كاربر براي شبيه سازي اجسام مجازي 2- خنثي سازي گشتاورهاي وزن ربات به صورت خودكار تا 99% نامي 3- ثابت بودن بدنه هر سه موتور استفاده شده 4- كم بودن اينرسي ربات در مقايسه با رباتهاي لامسه اي ديگر 5- امكان شبيه سازي سطري با سفتي بيشتر در مقايسه با رباتهاي لامسه اي ديگر اين ربات براي اولين بار طراحي و ساخته شده است.

طراحي و ساخت ربات هشت درجه آزادي توان بخشي پا

خلاصه و توضيح اختراع اختراع با عنوان، كفي چندكاره اسكوات و ساق پا يكي از پيامدهاي پيشرفت و افزايش تكنولوژي در جوامع امروزي كم تحركي، كاهش فعاليت بدني و افت آمادگي جسماني مي باشد. افت آمادگي جسماني، انسان را مستعد ابتلا به انواع بيماريها مي سازد و در نتيجه جامعه را متحمل هزينه هاي گزاف بهداشتي درماني خواهد كرد. براي حل اين مشكل اماكن و فضاهاي ورزشي در كشور احداث شده است اما به نظر مي رسد با افزايش مشغله هاي كاري و روزمره و كمبود وقت فرصت چنداني براي مراجعه به اين اماكن ورزشي مخصوصا براي افراد شاغل وجود نداشته باشد. از طرفي با افزايش كم تحركي در مشاغل امروزي و همچنين انجام كارهاي مداوم و تكراري انسان را مستعد آسيب هاي فراواني مي نمايد. با توجه به اين مسئله بر آن شديم تا صندلي چندكاره اي براي افرادي كه بخش زيادي از فعاليت كاري و روزمره خود را به صورت نشسته انجام مي دهند، طراحي نماييم. تا بتوانند از اين صندلي چندكاره در زمان كار نيز به عنوان يك وسيله ورزشي چند منظوره جهت تقويت عضلات و جلوگيري از آترفي آنها استفاده كنند. در اين صندلي سعي شده است تا با تعبيه كش ها و قرقره هاي مناسب، تقويت عضلات را در وضعيت نشسته نيز انجام داد. همچنين پشتي صندلي فنري براي تقويت عضلات بزرگ ناحيه مركزي بدن و در كف صندلي و زير نشيمنگاه از كفي بادي براي تحريك عضلات ريز بين مهره اي استفاده شده است. هدف از ساخت اين صندلي افزايش تكنولوژي در جوامع امروزي كم تحركي، كاهش فعاليت بدني و افت آمادگي جسماني مي باشد. افت آمادگي جسماني، انسان را مستعد ابتلا به انواع بيماريها مي سازد و در نتيجه جامعه را متحمل هزينه هاي گزاف بهداشتي درماني خواهد كرد. كه با استفاده از اين دستگاه هم راندمان كاري كارمندان بالا رفته هم اينكه مي توانند عضلات مختلف بدنشان را با كمترين هزينه و زمان كم تقويت كنند و نيازي به سالن بدنسازي نخواهند داشت.اين صندلي در سازمانهاي دولتي و غيردولتي، منازل شخصي (افراد سالمند و قطع عضوء) و همچنين كلينيك هاي درماني و توانبخشي براي تقويت عضلات كاربرد اساسي دارد.

با توجه به تعداد زياد افراد سالخورده، از كار افتاده و داراي ناتواني فيزيكي مثل كاهش يا عدم عملكرد در آرنج يا مچ كه به دلايل مختلف مثل آسيب، جراحت هاي ورزشي، جراحي ستون فقرات و يا سكته ايجاد مي‏شوند نياز به رباتي براي كمك به حركت دست احساس مي شود. طراحي هاي صورت گرفته در اين زمينه اكثرا داراي مكانيزم هاي پيچيده، سنگين و غير قابل حمل هستند. از طرفي افرادي كه نيازمند استفاده از اين ربات هستند افراد ضايعه نخاعي و سكته اي مي باشند كه براي حركت نيازمند فردي ديگراند، لذا براي استفاده از اين ربات بايد به محيط آزمايشگاهي كه ربات در آن قرار دارد بروند كه كاري طاقت فرسات. لذا هدف از اين اختراع، طراحي و ساخت رباتي با مكانيزمي سبك، ساده، قابل حمل، و ارائه يك الگوريتم كنترلي جديد براي آن مي باشد.

با توجه به حجم زياد تصادفات و صدمات ورزشي، افراد زيادي نياز به جراحي، فيزيوتراپي و توانبخشي پيدا مي كنند. توانبخشي عموما ورزش دادن عضو از كار افتاده توسط يك فرد ماهر (فيزيوتراپ)مي باشد، چرا كه بايد حركت خاصي را روي يك عضو مشخص از بدن بيمارچندين بار و بطور مشابه تكرار كند كه اين مستلزم مهارت و دقت زيادي است. . از سوي ديگر خود بيمار بعد از كمي بهبودي بايد حركات ورزشي مشخصي را پس از آموزش انجام دهد. انجام صحيح اين حركات كاري مشكل است. از طرف ديگر اين گونه افراد در انجام فعاليت هاي روزانه دچار مشكل اند و نياز به كمك در حركت و انجام حداقل كارهاي روزانه دارند تا بتوانند زندگي مستقلي داشته باشند. لذا نياز به طراحي رباتي براي كمك به اين افراد احساس مي شود. اين ربات در دو محور كلي طراحي گرديده است. 1. انجام حركات ورزشي قابل تعريف به روي آرنج و مچ دست توانخواه 2. كمك به حركات اندام دست براي برداشتن و يا گذاشتن اجسامي مثل موبايل و قاشق و ... بدون نياز به كمك فرد ديگري. اين ربات دو درجه آزداي و براي كمك به حركت فلكشن/ اكستنشن آرنج و مچ در نظر گرفته شده است.اين پژوهش بعد از مدل سازي ديناميكي، به بررسي انواع مكانيزم ها در اين زمينه و انتخاب يك مكانيزم اوليه و بررسي معايب و محاسن آن پرداخته و در نهايت يك مكانيزم جديد طراحي و ساخته مي شود. بعد از آن سيستم هاي كنترل بررسي و با ارائه يك الگوريتم كنترلي جديد اصلاح شده، طراحي به پايان مي رسد. سپس با انتخاب موتورها و سنسورهاي مورد نياز سيستم كنترل، به نصب آنها به روي مكانيزم ساخته شده پرداخته و در نهايت به تست، اعتبارسنجي و گرفتن نتايج پرداخته مي شود

به منظور انجام عمليات كشاورزي به صورت بهينه و كاهش مصرف ويژه سوخت لازم است تراكتور از لحاظ لغزش چرخهاي محرك در وضعيت مناسب قرار داشته باشند. بدين منظور سيستم مجهز به انكودر، مدار الكترونيكي و نمايش دهنده سه وضعيتي ساخته و بر روي تراكتور مسي فركوسن مدل 285 نصب شد. آزمايش ها نشان داد سيستم به درستي سه محدوده لغزش را توسط چراغهاي نمايش دهنده و نمايشگر اعداد نشان مي دهد. همچنين اين سيستم داراي پورت خروجي براي كنترل و ارسال فرمان به ساير عملگرهاي روي تراكتور است.

اين اختراع يك پروتز هيدروليكي مچ-پنجه پا با قابليت تطبيق با سطوح شيبدار مي‌باشد و به صورت كلي متعلق به حوزه مهندسي توانبخشي (پروتز پا) است. اين پروتز داراي بلوك هيدروليكي مي‌باشد كه روي يك پنجه كربن فايبري لولا شده است و توانايي چرخش محدود پروتز در جهت دروسي و پلانتار فلكشن (حركت پنجه به سمت بالا و پايين) را به فرد قطع عضو مي‌دهد. محل محور دوران بلوك روي پنجه به تقليد از مچ پاي طبيعي و با استفاده از داده‌هاي آنتروپومتريك انتخاب شده است. پنجه‌هاي كربن فايبري معمول در مقابل سطوح مختلف (شيبدار وسنگي) تنها رفتار الاستيك از خود نشان مي‌دهند، اما پروتز هيدروليكي مانند مچ پاي طبيعي در مقابل تغيير سطح رفتار ويسكوالاستيك دارد و مي‌تواند خود را با سطح شيبدار تطبيق دهد. داخل بلوك هيدروليكي سيلندري تعبيه شده است كه داخل آن پيستون به صورت خطي حركت مي‌كند. پيستون توسط يك لينك به پنجه كربني متصل مي‌شود. تركيب بلوك هيدروليكي، پيستون، لينك و پنجه كربني مكانيزم 4 ميله‌اي را تشكيل مي‌دهد كه تضمين كننده حركت خطي پيستون داخل سيلندر مي‌باشد. بلوك هيدروليكي داراي دو شير كنترل دبي به منظور تنظيم ضريب دمپينگ حركت (رفتار ويسكوز) در جهت دورسي و پلانتار فلكشن به صورت مستقل مي‌باشد.

وسيله نگهدارنده آبسلانگ مجهز به سيستم صوتي، نوري و داراي عروسك مخصوص اطفال كه براي ايجاد خاطره خوش از معاينه اي كه ذاتاً براي كودكان ناخوشايند است، ارائه شده است. ويژگي هاي نوآورانه اين وسيله، شامل پايه اي براي قرارگيري عروسك با شكل هاي مختلف در برابر چشمان كودك و پخش صوت كودكانه به همراه رقص نور است. اين وسيله نگهدارنده اي است كه آبسلانگ درون آن جاي گرفته و محكم مي شود. همچنين اين وسيله داراي يك چراغ قوه براي نگاه آسانتر به داخل فضاي دهان و يك پايه براي نشستن عروسك هاي مختلف در آن و جلب توجه كودكان است. علاوه بر اين، اين وسيله داراي يك سيستم صوتي و چراغ چشمك زن براي ايجاد خاطره اي زيبا و جذاب از معاينه است. براي استفاده از اين وسيله، كافي است آبسلانگ را درون وسيله قرار داده و با قرار دادن عروسك در پايه آن مي توان معاينه را انجام داد. همچنين مي توان در حين معاينه صوت و نور نيز پخش كرد. اين وسيله از سه بخش اصلي محفظه قرارگيري آبسلانگ و چراغ قوه آن، دسته دستگاه و محل قرارگيري باتري، پايه، بلندگو و محل قرارگيري عروسك است.

حفاظت كننده باز شدن درب هاي عقب خودرو در هنگام واژگوني خودرو كه از پرت شدن مسافران صندلي عقب خودرو بخصوص كودكان و افراد خوابيده در صندلي عقب كه امكان بستن كمربند ندارند، جلوگيري مي كند. اين حفاظت كننده ايمني شامل بخش قلاب اتصال به درب خودرو، نوار كمربندي با جنس مشابه كمربندهاي معمول خودرو و حلقه اتصال به بدنه خودرو است. اين اختراع براي حل مشكل پرت شدن مسافراني كه امكان بستن كمربند عقب را ندارند، طراحي شده و از باز شدن درب خودرو در هنگام غلت خوردن خودرو جلوگيري مي كند. در اين حفاظت كننده، قلاب مي تواند مستقيم روي دستگيره درب وصل شود و يا با ايجاد زائده اي روي درب به زائده وصل كرد. اين حفاظت كننده مي تواند با توجه به نوع و اندازه خودرو در ابعاد مختلف ساخته شود.