دستگاه توليد و كنترل كننده بار ديناميكي سينوسي در بار هاي متغير ديناميكي ، مقدار گشتاور وارده به ستو فقرات در حال تغيير است. مايعات نماينده اصلي بار هاي متغير ديناميكي هستند كه گشتاور وارده به ستون فقرات حين حمل و حفظ آن ها در حال تغيير است . تغييرات گشتاور در اين سيستم را مي توان نمادياز بار هاي مايع محسوب كرد . در اين پژوهش براي دستيابي به يروي ديناميكي با زمان ، از مكانيزم ارتعاش ديسك دوار با جرم خارج از مركز استفاده شد بر اين اساس، مقدار و جهت اغتشاش خارجي كه اين دستگاه مي تواند اعمال كند برخلاف روش هاي مورد استفاده قبلي، از نظر مكانيكي مشخص و قابل كنترل است . بطوريكه ديسك هاي دوار در هر صفحه آناتوميكي قرار گيرد، اغتشاش در همان صفحه ايجاد مي شود. اين سيستم شامل دو بخش مي باشد: الف: مكانيكي شامل موتور، پايه و جرم هاي خارج از مركز ( حلقه هاي ) ب: الكتريكي كه شامل مدار هاي منطقي ، دستگاه كنترل برنامه هاي در مدار منطقي، مبدل برق تك فاز به سه فاز ويبراتور 3 فاز از قابليت هاي اين دستگاه مي توان به موارد ذيل اشاره كرد: - پرتابل بودن - قابليت كار كرددستگاه به صورت دستي و اتو ماتيك - قابليت ذخيره و پياده سازي برنامه هاي متعدد

در اين اختراع براي رفع نواقص موجود در سيستم هاي رايج اندازه گيري حركت كمر انسان، با استفاده تكنولوژي حسگر هاي پارچه اي، وهمچنين به كارگيري 12 عدد از اين سنسور ها از طريق ارتباط سريال سيستمي نوين و پرتابل را ارائه شد كه بتواند در فعاليت هاي روزانه براي كاربرد هاي توانبخشي و بيومكانيك شغلي به كار گرفته شود. برخي از مزاياي اين اختراع عبارتند از: خطاي 0.5 درجه براي حركات مجزا و 2.7 درجه براي حركات سه بعدي، پرتابل بودن، ارزان بودن و سبك بودن و سنسور هاي استفاده شده از نوع پارچه اي و قابل چاپ بر روي لباس. عناصر تشكيل دهنده دستگاه عبارتند از: سنسور هاي پارچه اي چاپ شده بر روي لباس، برد هاي جانبي و اتصالات مرتبط، كارت داده برداري و سيستم لب تاپ و لباس استرچ شامل 12 سنسور. عمده‌ترين كاربرد اين سيستم براي پيشگيري از فعاليت هاي خطر زا و توانبخشي در ناحيه كمر مي باشد. ولي كاربردهاي آن به اين محدود نشده و داراي كاربردهاي فراوانيست همچون: يك سيستم تشخيصي براي افتراق بين داوطلبان اخذ معافيت پزشكي، تعيين حركت هاي بهينه براي فعاليت هاي كارگري براي پيشگيري از جراحت ‏در ناحيه ي كمر، تعيين دامنه ي حركت در بيماران داراي محدوديت حركت در ناحيه كمر و افتراق بين بيماران داراي كمردرد و افراد سالم و تعيين ميزان جراحت.

با توجه به اهميت موضوع بررسي حركت انسان در شرايط كاري و فعاليت هاي روزانه و بدست آوردن پارامتر هاي متناظر با آن براي كاربرد هايي نظير توان بخشي، تعيين فعاليت هاي خطر زا، تعيين الگوي درماني براي بيماران، يك وسيله ي تشخيصي براي مراكز باليني براي افتراق بين فرد سالم و نا سالم، تعيين معياري براي دريافت معافيت پزشكي در اثر ناتواني جسمي در اثر كمردرد و ... سيستم هاي اندازه گيري حركت اندام بالا تنه به صورت پرتابل به عنوان راهكاري براي حل مسايل فوق ضروري است. چنين سيستمي علاوه بر دقت بالا، بايستي داراي وزن كم، قابليت نصب بر روي فرد و قابل حمل توسط فرد مورد نظر باشد تا به راحتي بتواند در شرايط كاري مختلف استفاده گردد. هدف از اين پروژه طراحي و ساخت يك سيستم اندازه گيري حركت اندام بالا تنه انسان به صورت پرتابل بود كه بر اساس آخرين تكنولوژي هاي روز دنيا ساخته شده است و مشكلات سيستم هاي رايج را نخواهد داشت. اين سيستم شامل اجزايي از قبيل: Textile Sensor, Inertial Sensor، Data Logger، نرم افزار مورد نياز براي نمايش اطلاعات، لباس مناسب براي قرار دادن سيستم بر روي آن و اجزاء الكترونيكي مرتبط مي باشد. سيستم لباس شامل سنسور هاي پارچه اي به منظور تعيين موقعيت (اندازه زاويه ي حركتي) و سيستم شامل سنسور هاي اينرشيال سنسور به منظور بدست آوردن سيگنال هاي شتاب سنج و ژيروسكوپ استفاده مي شود. لذا اين دو سيستم توسط يك Data Logger به صورت سنكرون قبل داده برداري مي باشد. لباس شامل دوازده سنسور پارچه اي مي باشد كه بر روي كمر قرار گرفته اند و قابليت اندازه گيري زواياي حركتي را در سه بعد دارا مي باشد و سيستم اينرشيال داراي ده عدد سنسور اينرشيال مي باشد كه بر ده لينك از بدن قابل نصب است. دقت لباس شامل سنسور هاي پارچه اي براي اندازه گيري موقعيت كمر براي حركات مجزا از 0.1 تا 0.5 درجه (بر حسب نوع حركت) و براي حركات تركيبي حدود 2.7 درجه مي باشد.

يكي از مسائلي كه اكثر سازنده هاي سيستم هاي ابزار دقيق به دنبال هستند، افزايش دقت در اندازه گيري است. ارزيابي پارامتر هاي سينماتيكي براي بدست آوردن سيگنال خام شتاب سنج، ژيروسكوپ و مغناطيس سنج تاكنون با روش هاي پيچيده و گران قيمتي انجام شده است كه اين مسئله به كارگيري اين روش ها را سخت و براي برخي كاربرد ها به ويژه مهندسي پزشكي غير ممكن مي كند. در اين اختراع به دنبال ارائه راهكاري نوين به منظور تعيين پارامتر هاي سينماتيكي جسم سه بعدي به ويژه سگمنت هاي بدن انسان مي باشيم كه دقت اندازه گيري را تا 5 درجه افزايش داده و همچنين قيمت سيستم ارائه شده به همراه نرم افزار مربوطه براي داده برداري حداقل ممكن باشد. مزاياي اين سيستم عبارت است از: استفاده از مغناطيس سنج، شتاب سنج، ژيروسكوپ امكان افزايش دقت در تعيين پارامتر هاي سينماتيكي، افزايش سرعت داده برداري، طراحي نرم افزار توسط Labview ،كاهش قابل توجه قيمت دستگاه، وزن اندك كل سيستم براي كاربرد هاي پرتابل، ابعاد بسيار كوچك آن در مقايسه با سيستم هاي مشابه. عمده‌ترين كاربرد اين سامانه براي ارزيابي پارامتر هاي سينماتيكي جسم سه بعدي مي باشد اما به اين محدود نشده و داراي كاربردهاي فراوانيست همچون: اندازه گيري پارامتر هاي حركتي سگمنت هاي بدن انسان، انيميشن سازي، صنعت فيلم و كارتون و كنترل سيستم هاي اتوماسيون.

در اين اختراع براي رفع نواقص موجود در سيستم هاي رايج اندازه گيري حركت انسان، با استفاده از تركيبي از سنسور هاي شتاب سنج، ژيروسكوپ و مغناطيس سنج، وهمچنين به كارگيري ده عدد از اين سنسور ها از طريق ارتباط سريال سيستمي نوين و پرتابل را ارائه شد كه بتواند در فعاليت هاي روزانه براي كاربرد هاي توانبخشي و بيومكانيك شغلي به كار گرفته شود. برخي از مزاياي اين اختراع عبارتند از: ابعاد كوچك: 4*7*14 سانتي متر و داراي وزن 450 گرم، اشغال فضاي و حجم اندك، پرتابل بودن و ارزان قيمت، نصب راحت و راه اندازي آسان عناصر تشكيل دهنده دستگاه عبارتند از: حسگر هاي شتاب سنج، ژيروسكوپ و مغناطيس سنج ميكرو ماشين، Data Logger با قابليت داده برداري از 17 حسگر، صفحه نمايش و باتري هاي ليتيم، حافظه جانبي و اتصالات سريال. عمده‌ترين كاربرد اين سامانه در آناليز بيومكانيك حركت است ولي كاربردهاي آن به اين محدود نشده و داراي كاربردهاي فراوانيست كه در زير به تعدادي از آن‌ها اشاره مي‌كنيم: به كار گيري داده هاي خروجي اين سيستم ها براي كاربرد هاي توانبخشي و درماني، تعيين فعاليت هاي پر خطر در كارخانجات براي قشر كارگر، كاربرد هاي توان بخشي براي جانبازان و معلولين و تعيين الگوي درماني براي بيماران داراي درد مفاصل.

طراحی و ساخت و کالیبراسیون دستگاه روباتیکی توانسنجی عضلات کمر