طراحی و ساخت سیستم تولید بازخورد مکانیکی همسان با قابلیت نصب روی پروتزهای مایوالکتریک رایج
نام عام مواد
[پایاننامه]
عنوان اصلي به زبان ديگر
Design and Fabrication of a Modality-Matched Sensory Feedback Add-on Option for Current Myoelectric Prostheses
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
علوم بهزیستی و توانبخشی University of Social Welfare and Rehabilitation Sciences))
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۵
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
ی،۱۷۹ص.
يادداشت کلی
متن يادداشت
پیوست
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
نظم درجات
اعضاء مصنوعی و وسایل کمکی Orthotics & Prosthetics
کسي که مدرک را اعطا کرده
علوم بهزیستی و توانبخشی University of Social Welfare and Rehabilitation Sciences))
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
تولید بازخورد از نیروی اعمالشده به جسم در پروتزهای الکترونیک دست یکی از مهمترین رویکردهای تحقیقات پروتزی است که بهویژه در سالهای اخیر موردتوجه محققین بوده است و میتواند باعث افزایش آگاهی از وضعیت نیروی اعمالشده در پنجه، پذیرش پروتز بهعنوان عضوی از بدن و کاهش بار ذهنی و وابستگی به بینایی شود .تولید بازخورد بهخصوص برای افراد قطععضو اندام فوقانی دوطرفه و/یا نابینا ضرورت دارد .هدف از انجام این مطالعه طراحی و ساخت سیستم تولید بازخورد مکانیکی همسان با قابلیت نصب روی پروتزهای مایوالکتریک رایج بود .روشها و مواد :در این مطالعه اولین نمونه سیستم تولید بازخورد مکانیکی همسان، که قابلیت نصب روی پروتز فعلی فرد را دارد ساخته شد و مورد ارزیابی قرار گرفت .پس از انجام ارزیابیهای اولیه و انتخاب سنسور، از روش مقایسه با استاندارد طلایی برای بررسی روایی و پایایی سنسور، واحد پردازشگر، قسمت تولیدکننده بازخورد و کل نمونه اولیه ساختهشده استفاده شد .کارایی نمونه اولیه ساختهشده در عمل گرفتن اجسام و بازسازی نیروی کم و زیاد توسط پروتز، با تکرار آزمونهای عملکردی در سه سطح توسط 10 فرد سالم داوطلب و سپس یک فرد قطععضو زیرآرنج بررسی شد .در سطح اول، گرفتن جسم شکننده هدف، در سطح دوم اعمال نیروی کم و زیاد) به انتخاب فرد (به نیروسنج و در سطح سوم اعمال نیروی کم، زیاد و بازگشت به نیروی کم موردبررسی قرار گرفت .یافتهها :در آزمونهای اولیه ضریب همبستگی درونگروهی و خطای معیار اندازهگیری در بارگذاری سنسور 997/0 و 68/0 و در باربرداری 987/0 و 69/0 محاسبه گردید که نشاندهنده پایایی عالی و روایی خوب سنسور است .عملکرد واحد پردازشگر و قسمت تولیدکننده بازخورد 100 روایی و پایایی داشت .نمونه اولیه ساختهشده روایی و پایایی نسبتا خوبی برای استفاده به همراه پروتز مایوالکتریک داشت و میانگین قدرمطلق اختلاف مقادیر اندازهگیریشده با مقادیر مورد انتظار( ایدهآل) برای قسمت تولیدکننده بازخورد بهطور میانگین 4/26 درجه) انحراف معیار 01/19 و خطای معیار اندازهگیری 8/3) بود .برای افراد سالم،آزمون عملکردی سطح اول در 97 آزمونها بدون خطا انجام شد .در 30 تکرار آزمون عملکردی سطح دوم میانگین، انحراف معیار و خطای معیار اندازهگیری برای نیروی کم8/1 ، 55/0 و 1/0 پوند و برای نیروی زیاد1/5 ، 54/1 و 28/0 پوند محاسبه شد .این پارامترها در 100 تکرار آزمون عملکردی سطح سوم برای نیروی کم84/1 ، 49/0 و 05/0 پوند، برای نیروی زیاد72/4 ، 07/1 و 11/0 پوند، و برای بازگشت به نیروی کم74/1 ، 52/0 و 05/0 پوند محاسبه شد .برای فرد قطععضو،آزمون عملکردی سطح اول در 80 آزمونها بدون خطا انجام شد .میانگین، انحراف معیار و خطای معیار اندازهگیری در 10 تکرار آزمون عملکردی سطح دوم برای نیروی کم9/1 ، 32/0 و 1/0 پوند و برای نیروی زیاد8/5 ،42/0 ، 13/0 پوند محاسبه شد .این پارامترها در 10 تکرار آزمون سطح سوم عملکردی برای نیروی کم2 ، 0 و 0 پوند، برای نیروی زیاد8/5 ، 42/0 و 13/0 پوند، و برای بازگشت به نیروی کم8/1 ، 42/0 و 13/0 پوند محاسبه شد .بحث و نتیجهگیری :نمونه اولیه ساختهشده سیستم تولید بازخورد مکانیکی روایی و پایایی عالی) بالاتر از 90 و ( 98 برای استفاده و ایجاد بازخورد همسان از نیروی وارد بر جسم در پروتز مایوالکتریک رایج دارد .این سیستم میتواند به پروتز فعلی فرد اضافه گردد یا در ساخت یک پروتز جدید مورد استفاده قرار گیرد و امکان اعمال نیروی کم یا زیاد را برای فرد استفادهکننده از پروتز ایجاد کند .کلید واژهها :بازخورد حسی، پروتز مایوالکتریک، پروتز دست، بازخورد همسان، بازخورد مکانیکی، سنسور مقاومتی نیرو
متن يادداشت
Introduction: Force feedback from the hand, is one of the most interesting research fields in upper limb prosthetics, which has gained tremendous focus in recent years. It can provide awareness of grip force for the amputee as well as improvement in acceptance of the prosthesis like a body organ, while reducing mental burden and visual dependency. Force feedback is especially important for bilateral and/or blind amputees. This study aimed to design and fabrication of a modality-matched sensory feedback add-on option for current myoelectric prostheses. Method: After design and fabrication, validity and reliability of the developed modality matched sensory feedback system was assessed using standard error of measurements (SEM), and intra-class correlation coefficient (ICC). Usability of the prototype for grip test and applying low or high force with a prosthetic hand was assessed during functional tests in three levels on 10 healthy subjects and a below elbow amputee. Three functional levels included gripping a fragile target object, applying low and high force, and applying low, hi, and returning to low force level. Results: Sensor had very high validity and reliability: ICC and SEM were 0.997 and 0.68 in loading, and 0.987 and 0.69 in unlading tests. Process unit and feedback actuator had complete (100 ) validity and reliability during tests, while the prototype showed good results: average of differences, compared to ideal values were 26.4 degrees (standard deviation: 19.01 and SEM: 3.8). For healthy subjects, functional test level one was successful in 97 of 100 repeats. In second functional level (30 repeats), calculated average, standard deviation and SEM were 1.8, 0.55, and 0.1 lbs. for low force level and 5.1, 1.54, and 0.28 lbs. for high level of force. In third functional level (100 repeats), these parameters were 1.84, 0.49, and 0.05 lbs. for low, 4.72, 1.07, and 0.11 lbs. for high, and 1.74, 0.52, and 0.05 lbs. for returning to low level of force, respectively. For the amputee, functional test level one was successful in 80 of 10 repeats. In second functional level (10 repeats), calculated average, standard deviation and SEM were 1.9, 0.32, and 0.1 lbs. for low force level and 5.8, 0.42, and 0.13 lbs. for high level of force. In third functional level (10 repeats), these parameters were 2, 0, and 0 lbs. for low, 5.8, 0.42, and 0.13 lbs. for high, and 1.8, 0.42, and 0.13 lbs. for returning to low level of force, respectively. Conclusion: The modality matched sensory feedback system prototype has very high validity and reliability (over 90 and 98 ) in providing the user with force feedback from a conventional myoelectric hand prostheses. The system is the first modality-matched feedback system that can be used as an add-on option for a current in-use prosthesis. The system can be used either post-fabrication (added to a current prosthesis) or para-fabrication (integrated into a new prosthesis) and allows the user to apply high or low level of grip force. Keywords: Sensory Feedback, Myoelectric Prosthesis, Hand Prosthesis, Modality-matched Feedback, Mechanical Feedback, Force Sensitive Resistor (FSR)
خط فهرستنویسی و خط اصلی شناسه
ba
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Design and Fabrication of a Modality-Matched Sensory Feedback Add-on Option for Current Myoelectric Prostheses
موضوع (اسم عام یاعبارت اسمی عام)
موضوع مستند نشده
Sensory Feedback
مقوله موضوعی
متن عنصر شناسه ای مقوله موضوعی
بازخورد حسی
متن عنصر شناسه ای مقوله موضوعی
Sensory Feedback
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )