يك سيستم توانبخش زانو براي بيماران فلج مغزي، قطع نخاعي، سالمندان، مشكلات نورولوژِك اندام ها ، شوك هاي وارده بر سر كه باعث از دست دادن كنترل اندام ها مي شود و ورزشكاران مي باشد كه به وسيله سنسور هاي موجود دستگاه ميزان گشتاور لازم براي حركت دادن پا را از گشتاور وارد شده توسط بيمار كم كرده و بقيه را محاسبه مي كند و اطلاعات را به صورت دفترچه ديجيتال به صورت آنلاين براي پزشك ارسال مي كند از جمله مزاياي ديگر اين سيستم قابليت حمل و نقل مي باشد كه به دليل كوچكي دستگاه بيماراني كه توانايي درمان حضوري در نزد پزشك را ندارند مي توانند در منزل از اين دستگاه استفاده كنند و دفترچه اطلاعات درمان را به صورت آنلاين به پزشك ارسال كنند.

دستگاه توانبخشي با مكانيزم محرك كابلي، به گونه ايي طراحي شده است كه فرد داراي عارضه عضلاني يا درد مفاصل بتواند به منظور بهبود شرايط جسماني خود و بدون نياز به كمك فرد فيزيوتراپ، از آن استفاده نمايد. بكارگيري محرك كابلي امكان انتقال نيرو را به قسمت هاي مختلف بدن ممكن مي سازد و از اين طريق مي توان حركت چند مفصل را به صورت همزمان و با استفاده از يك منبع نيرو كنترل كرد. پارامترهاي طراحي مكانيزم كابلي انتقال قدرت به گونه ايي انتخاب شده است كه تغييرات گشتاور و سختي (stiffness) دستگاه مشابه با تغييرات اين پارامترها در آرنج انسان باشد تا بدين ترتيب حداكثر مشابهت در عملكرد سيستم ايجاد شده و بتوان از آن به عنوان يك دست مصنوعي استفاده كرد. همچنين ابعاد كوچك و وزن سبك، اين امكان را فراهم كرده كه بتوان به سادگي دستگاه را به بازو متصل كرد تا در هر وضعيتي كه بيمار احساس راحتي بيشتري داشته باشد از آن استفاده كند. همچنين كاربر مي تواند با تنظيم برنامه حركتي و دفعات تكرار هر سيكل حركت براي موتور محرك دستگاه، تمرين هاي توانبخشي خود را به صورت خودكار انجام دهد.

دستگاه ميراگر مغناطيسي مورد استفاده در سازه ها و ديوارهاي برشي

دستگاه پنوماتيكي پاك كننده شيشه اتومبيل

دستگاه توانبخشي مهار وزن در راه رفتن"Body weigh support on gating rehabilitation"

توان‌بخشي فعاليتي است كه هدف آن توانمندسازي اعضاي افراد ازكارافتاده به‌منظور رسيدن به حداقل سطح فعاليت فيزيكي مي باشد. از آنجا كه رباتها قادر هستند روشهاي درماني سنتي را با افزايش دقت و ارتباط مناسب با بيمار انجام دهند، تحقيقي جهت طراحي و ساخت مكانيزم موازي جهت كمك به فرايند توان‌بخشي صورت مي پذيرد. مفاصل انتهايي دست ‌و پا همواره در معرض آسيب‌هاي متعددي هستند. مچ دست و مچ پا به خاطر درجات آزادي بالاي حركتي از يكسو مشكلات جدي تري داشته و بهبود آن نيز پيچيده تر است. آسيب هاي وارده به مچ پا به نسبت آسيب هاي مچ دست كمتر است كه اين امر را نشان مي‌دهد كه مچ پا براي توان‌بخشي رباتيك مناسب تر است. ازاين‌رو طراحي و ساخت يك ربات توانبخش جهت انجام عمل توان‌بخشي مچ پا انجام شده است. فيزيوتراپي ساده ترين و ابتدايي ترين معني توان‌بخشي است. فيزيوتراپي مجموعه اي از فعاليتهاي تكراري عادي زير نظر فيزيوتراپ براي برگرداندن توان حركتي بيمار مي باشد. مسائلي مانند كمبود پزشك و هزينه انتقال بيمار به نزد فيزيوتراپ يا بالعكس از جمله مواردي هستند كه هزينه فيزيوتراپي را افزايش مي‌دهند و ضرورت وجود ابزاري كه جايگذين آن شود را مشخص مي كنند. بر اساس مشاهدات، هر چه جلسات توان‌بخشي طولاني تر باشد اثر مثبتي بر پيشرفت حركتي دارند. اما بازتواني به وسيله فيزيوتراپ كار خسته‌كنندهاي است و زمان انجام آن محدود به خستگي و كمبود تعداد فيزيوتراپ هاست. پيامد منفي ديگر اين است كه زمان لازم براي تمرينات داده نمي شود. به علاوه تمرين به وسيله فيزيوتراپ قابليت تكرارپذيري و اندازه گيري پيشرفت و عملكرد بيمار را ندارد و اين تمرينات با كار زياد و فشار بدني بر روي فيزيوتراپ همراه است. از آنجا كه تعداد بيماران زياد و كار با آن‌ها زمان بر است، جايگذيني ربات با انسان بسيار مفيد به نظر مي‌رسد. هدف از ساخت رباتهاي توان‌بخشي اين است كه ابزاري براي آموزش فيزيكي معلولين باشند كه بتوان آن را براي بيماران در بيمارستان و همچنين در منزل استفاده كرد. اين رباتها عضو بيمار را به طريقه هاي مختلف به حركت وا‌ مي‌دارند. ربات، حركات زندگي روزانه را براي بيمار شبيه‌سازي ميكند. عضو ناتوان بيمار مي بايست در هنگام آموزش با مجري نهايي ربات تماس داشته باشد. با توان‌بخشي به وسيله ربات طول و تعداد جلسات تمرين افزايش و تعداد فيزيوتراپ هاي موردنظر كاهش مي يابد. البته بازتواني به كمك ربات، شكل اتوماتيك بازتواني نيست ولي درواقع سيستماتيك، قابل تعيين و قابل سنجش است. در مجموع مي توان گفت تمرينات طولاني به وسيله ربات تنها راه آموزشهاي شديد عضو و روش مقرون‌به‌صرفه بازتواني‌هاي كلينيكي است. نوآوري، در سيستم موازي نويني است كه متناسب با توان‌بخشي مچ پا طراحي و ساخته شده است. اين سيستم داراي نرمي ذاتي بالايي است زيرا از جك هاي نيوماتيكي استفاده شده است و از آنجايي كه هوا به عنوان ورودي جك ها وارد مي شود، تراكم پذيري هوا باعث انعطاف پذيري اين سيستم مي شود. نوآوري ديگر استفاده از سنسورهاي به روز است كه دقت موقعيت دهي ربات را بالا برده است. همچنين در اين سيستم از شيرهاي كنترل سرو استفاده شده است كه ميزان هواي ورودي و خروجي به هر يك از پاهاي ربات (جك هاي نيوماتيكي) را كنترل كرده كه متناسب با آن مي توان موقعيت مناسب پا را بر روي صفحه ي بالايي ربات مطابق با شكل كنترل كرد.

كفي كفش مكاترونيكي طراحي شده براي آناليز چرخه ي راه رفتن واندازه گيري نيرو هاي كف پا هنگام راه رفتن ساخته شده است.به كمك اين نيرو ها و با توجه به فاز گام برداشتن ،فعال كننده ي اورتزها ي فعال (AAFO) را ميتوان كنترل كرد.كفي هاي ساخته شده تاكنكون ،توانايي گزارش دقيق نيروها را ندارند ،در نتيجه نميتوان فعال كننده ي اورتز را به درستي كنترل كرد.با استفاده از تركيب دو سنسور FSR و Flexiforce دقت اندازه گيري بالا برده شد.همچنين با توجه به اينكه اين كفي قابليت ذخيره سازي اطلاعات را دارد بيمار ميتواند داده هاي مربوطه به گام برداشتن خود را به دكتر مورد نظر ارائه دهد تا متوجه ميزان موثر بودن اورتز شود.

"برون‌پوش (اگزواسكلتون) قابل‌حمل براي مفصل شانه با استفاده از تاندون كابلي" براي دوران فعال دو درجه آزادي مفصل شانه و دوران غيرفعال يك درجه آزادي آن اختراع شده‌است. اين برون‌پوش ‌به‌منظور انجام تمرين‌هاي توان‌بخشي و كمك به افراد داراي مشكل حركتي، در انجام كارهاي روزانه، طراحي شده‌. براي انطباق مشخصه‌هاي برون‌پوش با مفاصل بدن، از ايده‌ي‌ مكانيزم انتقال كابلي و پولي راهنما با قابليت تغيير راستاي اعمال نيرو بهره برده‌شده‌‌است. در اين طراحي تنها از يك كابل براي حركت رفت‌ و برگشتي هر محور استفاده شده و سيستمي ساده ارائه شده‌است. با استفاده از تاندون كابلي در برون‌پوش، سيستم با انواع وضعيت‌هاي بازو انطباق پيدا كرده و از واردشدن گشتاور خارج‌ از محور به مفصل جلوگيري مي‌كند. اين برون‌پوش، حركت كتف را در راستاي عمودي محدود نساخته و از آسيب‌ديدن آن جلوگيري مي‌كند. مكانيزم اختراعي به‌علت نحوه‌‌ي توليد گشتاور، به‌صورت يك عملگر سري‌الاستيك عمل كرده و امكان كنترل مستقل سختي و گشتاور را فراهم مي‌سازد. جهت پياده سازي اين ايده براي دو درجه آزادي مفصل شانه، مكانيزم ميله‌اي طراحي شده، كه قابليت حمل برون‌پوش را نيز فراهم آورده‌است. همچنين سيستم محركه‌ي هر محور، مستقل از ديگري بوده، به‌گونه‌اي كه مي‌توان تنها مكانيزم يك محور را روي برون‌پوش نصب نمود.

براي ربات ساخته شده IcasBot كه به عنوان طرحي براي افزايش كارايي جرثقيل ها مطرح شده، رابط نرم افزاري تهيه شده است. اين نرم افزار چند جانبه براي ربات محرك با 6 كابل ساخته شده در آزمايشگاه رباتيك دانشگاه علم و صنعت ايران نوشته شد. براي ارتباط برد مدار قبلي با كامپيوتر از پورت سريال استفاده شد. قالب بندي نرم افزار جهت انجام وظايف محموله بايد به صورتي باشد كه كاربر به سادگي بتواند مسير دلخواه را وارد نرم افزار كند، آن را ذخير كند يا اينكه مسير داده شده قبلي را بازيابي كند. مقادير مهم در برنامه مانند سرعت موتورها ضرايب كنترلري و غيره به صورت پارامتري تعريف شوند تا نياز به دست بردن به متن برنامه كاهش يابد و به توجه به نياز كاربر قابليت انعطاف لازم را داشته باشد. اين ويژگي ها شامل تنظيمات اوليه، حركت دستي موتورها براي تنظيم موقعيت ربات كابلي، دادن نقاط مسير به صورت نقطه اي و گرافيكي مي باشد و داراي قابليت ذخيره اطلاعات در فرمت قابل قبول جهت استفاده بهينه نتايج در محيط هاي ديگر مانند MATLAB باشد. علاوه بر آن طراحي محيط انيميشني براي ربات كابلي ازمايشگاه به منظور مشاهده برون خط حركت ربات انجام شد. از مزيت هاي محيط انيميشني ايجاد شده، مشاهده حركت ربات از زواياي مختلف، تغيير سرعت حركت در محيط انيميشني و مشاهده محيط هاي انيميشني به طور همزمان در زواياي مختلف مي باشد.

طراحي و ساخت عملي يك نمونه از رباتهاي محرك كابلي با 6 كابل و 6 درجه آزادي در فضا مورد بحث مي باشد. اين ربات به عنوان طرحي براي افزايش كارايي جرثقيل ها طراحي شده است. هندسه، شكل سينماتيكي اتصال كابلها با عملگر نهايي بر مبناي مباحث تئوري و پيشينه موضوع مطرح شده و يك طرح مناسب از ميان طرحهاي موجود انتخاب شده است. اجزاي اين ربات توسط نرم افزار Solidworks طراحي شده است. سپس در مرحله بعد اجزاي مكانيكي آن ساخته شده و در نهايت اسمبل شده است. براي اعمال فرامين، نيازبه يك سري اجزاي سخت افزاري الكترونيكي مي باشد. براي ايجاد يك ارتباط از ميكروكنترلر استفاده شد، برد مدار طراحي و ساخته شد. ميكروكنترولر به كار رفته در برد از نوع AVR مي باشد. براي برنامه نويسي از نرم افزار codevision استفاده شد. در پايان كار يك سري تست هاي خاص براي مقايسه نتايج آزمايشگاهي با نتايج تئوري صورت گرفته است.