شماره ركورد
11536
شماره راهنما(اين فيلد مربوط به كارشناس ميباشد لطفا آن را خالي بگذاريد)
11536
پديد آورنده
عليرضا شب زنده دار
عنوان
كنترل حركت با استفاده از تحريك الكتريكي دور سخت¬شامه¬اي نخاع
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
برق - بيوالكتريك
سال تحصيل
بهمن 1391
تاريخ دفاع
بهمن 1391
استاد راهنما
دكتر عباس عرفانيان اميدوار
چكيده
چكيده
سيستم كنترل عصبي انسان براي ايستادن و گام برداشتن، يك سيستم طبقاتي و پيچيده است. در بالاترين مرحله فرمان كنترلي توسط مغز صادر شده و از طريق مسيرهاي قشري– نخاعي با عبور از ساقه-ي مغز، به نخاع مي¬رسد. نخاع در حقيقت نقش واسطه بين مغز و اندام حركتي را ايفا مي¬كند اما بررسي¬هاي اخير نشان داده كه بخش مهمي از كنترل حركت در درون نخاع انجام مي¬گيرد و تحريك الكتريكي دور سخت¬شامه¬اي نخاع يا به اختصار EES، مي¬تواند منجر به القاي حركاتي شبيه گام برداشتن بشود.
يكي از مهم¬ترين ويژگي¬هاي تحريك سطح نخاع، غيرتهاجمي¬تر بودن آن در مقايسه با روش تحريك درون نخاع مي¬باشد. بهمين دليل رويكرد اين پروژه استفاده از تحريك سطحي نخاع مي-باشد. اصلي¬ترين مانع در سيستم¬هاي تحريك عصبي-عضلاني، غيرخطي و متغير با زمان بودن، خستگي عضلاني و تغيير روز به روز خواص عصب،عضله و مفصل مي¬باشد كه اين مشكلات استفاده از الگوي تحريك از پيش تعيين شده و سيستم كنترل حلقه¬باز را محدود مي¬كند. با توجه به اين مشكلات، لزوم كنترل حلقه بسته در تحريك الكتريكي سيستم عصبي-عضلاني احساس مي¬شود.
در اين پروژه ابتدا تلاش شده تا واحدهاي اوليه حركت كه در حقيقت بلوك¬هاي سازنده¬ي حركت هستند توليد شوند. بدين منظور، نخست تعريفي جديد از اين واحدهاي اوليه حركت بر مبناي تغييرات زواياي مفاصل ارائه شده و در ادامه امكان شناسايي و توليد اين واحدها بررسي شده است.
در ادامه با تركيب اين ساختارهاي اوليه حركت، كل سيكل گام¬برداشتن بازسازي شده است. بدين منظور ابتدا از روش كنترل حلقه باز استفاده شده و كيفيت اين حركت مورد بررسي قرار گرفته است. سپس در بخش كنترل حلقه بسته، از دو رويكرد كنترل فازي و لغزشي استفاده شده است. استفاده از اين دو رويكرد كنترلي در كنترل حركت بصورت حلقه بسته با استفاده از تحريك سطح نخاع براي نخستين بار در اين پروژه صورت گرفته و نتايج گوياي اين موضوع هستند كه امكان رديابي مسير مطلوب توسط اين دو روش وجود دارد. خطاي رديابي مسير مطلوب در كنترل حلقه بسته براي مفصل ران 9/1، مفصل زانو 5/3 و براي مفصل مچ پا 9/3 درجه بوده است. يكي از مهم¬ترين نوآوري¬هاي اين پروژه ايجاد حركت گام برداشتن در حالت بيهوشي بدون استفاده از دارو يا تمرين و همچنين بدون تماس پا با زمين يا تردميل در حركت، مي¬باشد.
واژگان كليدي: تحريك الكتريكي عملكردي، تحريك دور سخت¬شامه¬اي، كنترل¬ فازي، كنترل عصبي-لغزشي، واحدهاي اوليه حركت.