پردازش سیگنالهای حیاتی
علیرضا میرجلیلی؛ وحید ابوطالبی؛ محمدتقی صادقی
دوره 8، شماره 4 ، دی 1393، ، صفحه 305-323
چکیده
در سالهای اخیر، واسط مغز/رایانه (BCI)، به عنوان وسیلهای جدید برای ارتباط بین مغز انسان و محیط اطرافش مورد توجه قرار گرفتهاست. راهاندازی این نوع سیستمها به همکاری چند بلوک ازجمله بلوکهای ثبت، پردازش سیگنال و رابط کاربری نیاز دارد. بلوک پردازش سیگنال شامل بلوکهای پیشپردازش و شناسایی الگو است. بلوک شناسایی الگو نیز از ...
بیشتر
در سالهای اخیر، واسط مغز/رایانه (BCI)، به عنوان وسیلهای جدید برای ارتباط بین مغز انسان و محیط اطرافش مورد توجه قرار گرفتهاست. راهاندازی این نوع سیستمها به همکاری چند بلوک ازجمله بلوکهای ثبت، پردازش سیگنال و رابط کاربری نیاز دارد. بلوک پردازش سیگنال شامل بلوکهای پیشپردازش و شناسایی الگو است. بلوک شناسایی الگو نیز از دو مرحلهی استخراج ویژگی و طبقهبندی تشکیل شدهاست. در این پژوهش، از طبقهبندی کننده براساس نمایش تنک (SRC) در بلوک طبقهبندی استفاده شد. طبقهبندی کننده براساس نمایش تنک، دو مرحلهی اساسی تشکیل ماتریس دیکشنری و یافتن پاسخ تنک دادهی ورودی دارد. برای تشکیل ماتریس دیکشنری که از مرحله استخراج ویژگی به دست میآید، از الگوریتم الگوهای مکانی مشترک (CSP) استفاده شد. از معایب این الگوریتم، حساسیت به نویز و مسألهی فرایادگیری است. برای رفع معایب CSP، از الگوریتمهای الگوهای مکانی مشترک تنظیم شده (RCSP) استفاده شد. در مطالعات قبلی در زمینهی BCI، برای یافتن پاسخ تنک از الگوریتم استاندارد BP استفاده شده که از معایب آن، پیچیدگی محاسباتی و زمانبر بودن آن است. برای رفع معایب این روش، با توجه به کارایی مناسب روش جدید SL0 در تعدادی از تحقیقات مشابه، از این الگوریتم برای محاسبه پاسخ تنک استفاده شد. نتایج حاصل نشان میدهد که الگوریتمهای RCSP در مواردی که دادههای آموزشی کمی موجود است میتواند معایب CSP را به خوبی برطرف کند. به طور میانگین استفادهاز این روش 53/7% بهبود را نسبت به CSP نشان داد. همچنین الگوریتم SL0، علیرغم کاهش قابل ملاحظه زمان پردازش در مقایسه با BP، در صحت تشخیص معادل با آن عمل کردهاست.
پردازش سیگنالهای حیاتی
ساناز احمدزاده؛ حمیدرضا کبروی؛ سعید طوسیزاده
دوره 8، شماره 3 ، مهر 1393، ، صفحه 293-304
چکیده
در اکثر فعالیتهای حرکتی، بیشاز یک گروه عضلانی درگیر هستند، لذا در روشهای بازتوانی حرکتی، در طول زمان حرکت، فرد باید بتواند هماهنگی لازم را به بین زمان و شدّت فعّالیّت عضلات درگیر، ایجاد نماید. عملکرد حرکتی نوشتن یا ترسیم، ازجمله عملکردهای حرکتی قرار دارد که بیشاز یک گروه عضلانی را درگیر میکند. در دستهای از بیماریها ...
بیشتر
در اکثر فعالیتهای حرکتی، بیشاز یک گروه عضلانی درگیر هستند، لذا در روشهای بازتوانی حرکتی، در طول زمان حرکت، فرد باید بتواند هماهنگی لازم را به بین زمان و شدّت فعّالیّت عضلات درگیر، ایجاد نماید. عملکرد حرکتی نوشتن یا ترسیم، ازجمله عملکردهای حرکتی قرار دارد که بیشاز یک گروه عضلانی را درگیر میکند. در دستهای از بیماریها مانند دستهای از افرادی که مبتلا به فلج غیرکامل نخاعی یا تنگی کانال کارپال هستند، ممکن است عضلات ساعد سالم باشند، امّا عضلات انگشتان به طور خاص عضلات انگشت شست، دچار فلج نسبی یا مطلق باشد. لذا برای بازتوانی چنین حرکتی، باید الگوی هماهنگی مربوط به نحوهی فعّالیّت عضلات ساعد و انگشت شست برقرار شود. درین تحقیق، یک مدل پیشبین مبتنی بر شبکههای عصبی برای روش شناسایی الگوی سینرژی بین دستهای از عضلات ساعد و انگشت شست دست، حین فرآیند رسم شکل و نوشتن حروف ارائه شد. به طوری که ورودی شبکه عصبی مصنوعی، الگوی فعّالیّت عضلات بازکننده و جمعکننده ساعد است، درحالی که خروجی شبکهی عصبی مصنوعی، الگوی فعّالیت مطلوب عضلات بازکننده و جمعکننده انگشت شست دست را پیشبینی کرد. ابتدا سیگنالهای الکترومایوگرام عضلات ساعد و انگشت شست ده فرد سالم، حین نوشتن چهار حرف انگلیسی و رسم یک دایره ثبت شد. سپس، با استخراج الگوی فعّالیّت عضلات از سیگنالهای الکترومایوگرام دادههای آموزش شبکه به دست آمد. کارایی پنج شبکه عصبی پرسپترون چند لایه، نارکس، بازگشتی، عصبی/فازی تطبیقی و پایهی شعاعی ارزیابی و مقایسه شد. نتایج نشان میدهد که شبکهی عصبی نارکس با ساختار سری/موازی در مقایسه با چهار شبکه عصبی دیگر توانست با دقّت قابل قبولی الگوی فعّالیّت مطلوب عضلات انگشت شست دست را پیشبینی نماید.
مهندسی عصبی عضلانی
رضا حاجیان؛ فرزاد توحیدخواه
دوره 8، شماره 1 ، فروردین 1393، ، صفحه 19-29
چکیده
ﻟﺮﺯﺵ ﺍﺯ ﺷﺎﻳﻊﺗﺮﻳﻦ ﺍﺧﺘﻼﻻﺕ ﺣﺮﻛﺘﻰ ﺍﻧﺴﺎﻥ ﺍﺳﺖ ﻛﻪ ﺣﺮﻛﺘﻰ ﻏﻴﺮﺍﺭﺍﺩی ﻭ ﺗﻘﺮﻳﺒﺎً ﺳﻴﻨﻮﺳﻰ ﺍﺳﺖ. ﻟﺮﺯﺵ، ﻣﻔﺼﻞﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻔﻰ ﺩﺭ ﺑﺪﻥ ﺍﺯ ﺟﻤﻠﻪ ﻣﻔﺼﻞ ﺁﺭﻧﺞ ﺭﺍ ﺗﺤﺖ ﺗﺄﺛﻴﺮ ﻗﺮﺍﺭ ﻣﻰﺩﻫﺪ. ﻟﺮﺯﺵ ﻣﻔﺼﻞ ﺁﺭﻧﺞ ﺑﺼﻮﺭﺕ ﺣﺮﻛﺎﺕ ﺑﺎﺯ ﻭ ﺑﺴﺘﻪ ﺷﻮﻧﺪﻩ ﻭ ﭼﺮﺧﺸﻰ ﺳﺎﻋﺪ ﺍﺳﺖ. ﺩﺭﻣﺎﻥﻫﺎی ﻣﺘﻔﺎﻭﺗﻰ ﺑﺮﺍی ...
بیشتر
ﻟﺮﺯﺵ ﺍﺯ ﺷﺎﻳﻊﺗﺮﻳﻦ ﺍﺧﺘﻼﻻﺕ ﺣﺮﻛﺘﻰ ﺍﻧﺴﺎﻥ ﺍﺳﺖ ﻛﻪ ﺣﺮﻛﺘﻰ ﻏﻴﺮﺍﺭﺍﺩی ﻭ ﺗﻘﺮﻳﺒﺎً ﺳﻴﻨﻮﺳﻰ ﺍﺳﺖ. ﻟﺮﺯﺵ، ﻣﻔﺼﻞﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻔﻰ ﺩﺭ ﺑﺪﻥ ﺍﺯ ﺟﻤﻠﻪ ﻣﻔﺼﻞ ﺁﺭﻧﺞ ﺭﺍ ﺗﺤﺖ ﺗﺄﺛﻴﺮ ﻗﺮﺍﺭ ﻣﻰﺩﻫﺪ. ﻟﺮﺯﺵ ﻣﻔﺼﻞ ﺁﺭﻧﺞ ﺑﺼﻮﺭﺕ ﺣﺮﻛﺎﺕ ﺑﺎﺯ ﻭ ﺑﺴﺘﻪ ﺷﻮﻧﺪﻩ ﻭ ﭼﺮﺧﺸﻰ ﺳﺎﻋﺪ ﺍﺳﺖ. ﺩﺭﻣﺎﻥﻫﺎی ﻣﺘﻔﺎﻭﺗﻰ ﺑﺮﺍی ﻟﺮﺯﺵ ﻭﺟﻮﺩ ﺩﺍﺭﺩ ﻛﻪ ﻳﻜﻰ ﺍﺯ ﺁﻥﻫﺎ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺍﺯ ﺗﺤﺮﻳﮏ ﺍﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻰ ﺍﺳﺖ. ﺩﺭ ﺍﻳﻦ ﺭﻭﺵ ﻻﺯﻡ ﺍﺳﺖ ﺑﻪ ﻣﻮﺍﺭﺩی ﺗﻮﺟﻪ ﺷﻮﺩ ﻛﻪ ﻋﺒﺎﺭﺗﻨﺪ ﺍﺯ 1) ﺗﺤﺮﻳﮏ ﻛﻨﻨﺪﮤ ﺍﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻰ، ﺑﻤﻨﻈﻮﺭ ﺍﻧﺠﺎﻡ ﺁﺯﻣﺎﻳﺶﻫﺎی ﻭﺍﻗﻌﻰ ﻭ ﺍﻋﺘﺒﺎﺭﺳﻨﺠﻰ ﻣﺪﻝ، 2) ﻣﺪﻝ ﻋﺼﺒﻰ- ﻋﻀﻼﻧﻰ- ﺍﺳﻜﻠﺘﻰ ﺑﺮﺍی ﺑﺮﺭﺳﻰ ﺩﻳﻨﺎﻣﻴﮏ ﻟﺮﺯﺵ ﻭ ﺷﺒﻴﻪﺳﺎﺯی ﺳﻴﺴﺘﻢ، 3) ﺗﻌﻴﻴﻦ ﺍﻟﮕﻮ، ﻧﺤﻮﮤ ﺗﺤﺮﻳﮏ ﻭ ﺭﻭﺵ ﻛﻨﺘﺮﻟﻰ ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺑﺮﺍی ﻛﻨﺘﺮﻝ ﭘﺎﺭﺍﻣﺘﺮﻫﺎی ﺗﺤﺮﻳﮏ ﺑﻪ ﻧﺤﻮی ﻛﻪ ﻟﺮﺯﺵ ﻛﺎﻫﺶ ﻳﺎﺑﺪ. ﻳﻜﻰ ﺍﺯ ﺭﻭﺵﻫﺎﻳﻰ ﻛﻪ ﺑﺮﺍی ﺗﺤﺮﻳﮏ ﺍﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻰ ﻋﻀﻼﺕ ﻣﺨﺎﻟﻒ ﺑﻤﻨﻈﻮﺭ ﻛﺎﻫﺶ ﻟﺮﺯﺵ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﻣﻰﺷﻮﺩ، ﺗﺤﺮﻳﮏ ﺑﻪﺻﻮﺭﺕ ﻓﺎﺯ ﻣﺘﻘﺎﺑﻞ ﺍﺳﺖ. ﺩﺭ ﺍﻳﻦ ﺭﻭﺵ ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﺍﻳﻨﻜﻪ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﺩﺍﺭﺍی ﺗﺄﺧﻴﺮ ﺯﻣﺎﻧﻰ، ﺍﻏﺘﺸﺎﺵ، ﺭﻭﺍﺑﻂ ﻏﻴﺮﺧﻄﻰ ﻭ ﻣﺘﻐﻴﺮ ﺑﺎ ﺯﻣﺎﻥ ﺍﺳﺖ، ﻧﻴﺎﺯﻣﻨﺪ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺍﺯ ﻛﻨﺘﺮﻝﻛﻨﻨﺪﻩﺍی ﺗﻮﺍﻧﺎ ﻭ ﻗﺪﺭﺗﻤﻨﺪ ﻫﺴﺘﻴﻢ. ﺩﺭ ﺍﻳﻦ ﭘﮋﻭﻫﺶ ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻭﻳﮋﮔﻰﻫﺎی ﻛﻨﺘﺮﻝﻛﻨﻨﺪﻩ MPC، ﺍﺯ ﺍﻳﻦ ﻛﻨﺘﺮﻝﻛﻨﻨﺪﻩ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺷﺪﻩ ﺍﺳﺖ. ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺷﺒﻴﻪﺳﺎﺯی ﻧﺸﺎﻥﺩﻫﻨﺪﮤ ﺍﻳﻦ ﺍﺳﺖ ﻛﻪ MPC ﺩﺭ ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﺑﺎ ﻛﻨﺘﺮﻝﻛﻨﻨﺪﻩ PID ﻭ Fuzzy - ﻛﻪ ﻗﺒﻼ ﺍﺯ ﺁﻧﻬﺎ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺷﺪﻩ ﺍﺳﺖ- ﻋﻤﻠﻜﺮﺩی ﺭﺿﺎﻳﺖﺑﺨﺶ ﺩﺍﺭﺩ ﻭ ﻧﺸﺎﻥﺩﻫﻨﺪﮤ ﺍﻳﻦ ﻣﻮﺿﻮﻉ ﺍﺳﺖ ﻛﻪ ﺑﺼﻮﺭﺕ ﺗﺌﻮﺭی ﻣﻰﺗﻮﺍﻥ ﻟﺮﺯﺵ ﺭﺍ ﺑﺎ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺍﺯ ﺗﺤﺮﻳﮏ ﺍﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻰ ﻛﺎﻫﺶ ﺩﺍﺩ.
مهندسی عصبی عضلانی
سحر بابائی؛ علی مالکی
دوره 8، شماره 1 ، فروردین 1393، ، صفحه 57-68
چکیده
ﺍﻣﺮﻭﺯﻩ ﺑﻪ ﻓﺮﺍﻧﮕﺮی ﺣﺮﻛﺎﺕ ﺑﺪﻥ ﺩﺭ ﻛﺎﺭﺑﺮﺩﻫﺎ ﻭ ﺯﻣﻴﻨﻪﻫﺎی ﺗﺤﻘﻴﻘﺎﺗﻰ ﻓﺮﺍﻭﺍﻧﻰ ﺍﺯ ﺟﻤﻠﻪ ﺗﻮﺍﻧﺒﺨﺸﻰ، ﺩﺭﻣﺎﻥ ﻭ ﭘﺰﺷﻜﻰ ﺑﺴﻴﺎﺭ ﺗﻮﺟﻪ ﻣﻰﺷﻮﺩ. ﺍﺧﻴﺮﺍ ﺷﺘﺎﺏﺳﻨﺞﻫﺎی ﻣﺒﺘﻨﻰ ﺑﺮ MEMS ﺑﺮﺍی ﺍﻳﻦ ﻛﺎﺭﺑﺮﺩ ﻣﻄﺮﺡ ﺷﺪﻩﺍﻧﺪ. ﺩﺭ ﺍﻳﻦ ﭘﮋﻭﻫﺶ ﺑﻪ ﻃﺮﺍﺣﻰ ﻭ ﺳﺎﺧﺖ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﺍﻧﺪﺍﺯﻩﮔﻴﺮی ﺯﺍﻭﻳﻪ ﻣﻔﺼﻞ ...
بیشتر
ﺍﻣﺮﻭﺯﻩ ﺑﻪ ﻓﺮﺍﻧﮕﺮی ﺣﺮﻛﺎﺕ ﺑﺪﻥ ﺩﺭ ﻛﺎﺭﺑﺮﺩﻫﺎ ﻭ ﺯﻣﻴﻨﻪﻫﺎی ﺗﺤﻘﻴﻘﺎﺗﻰ ﻓﺮﺍﻭﺍﻧﻰ ﺍﺯ ﺟﻤﻠﻪ ﺗﻮﺍﻧﺒﺨﺸﻰ، ﺩﺭﻣﺎﻥ ﻭ ﭘﺰﺷﻜﻰ ﺑﺴﻴﺎﺭ ﺗﻮﺟﻪ ﻣﻰﺷﻮﺩ. ﺍﺧﻴﺮﺍ ﺷﺘﺎﺏﺳﻨﺞﻫﺎی ﻣﺒﺘﻨﻰ ﺑﺮ MEMS ﺑﺮﺍی ﺍﻳﻦ ﻛﺎﺭﺑﺮﺩ ﻣﻄﺮﺡ ﺷﺪﻩﺍﻧﺪ. ﺩﺭ ﺍﻳﻦ ﭘﮋﻭﻫﺶ ﺑﻪ ﻃﺮﺍﺣﻰ ﻭ ﺳﺎﺧﺖ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﺍﻧﺪﺍﺯﻩﮔﻴﺮی ﺯﺍﻭﻳﻪ ﻣﻔﺼﻞ ﻣﺒﺘﻨﻰ ﺑﺮ ﺩﺍﺩﮔﺎﻥ ﺷﺘﺎﺏﺳﻨﺞ ﻭ ﻭﺍﺳﻂ ﺑﻠﻮﺗﻮﺙ ﭘﺮﺩﺍﺧﺘﻪ ﺷﺪﻩ ﺍﺳﺖ. ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺍﺯ ﻭﺍﺳﻂ ﺑﻠﻮﺗﻮﺙ، ﻋﻼﻭﻩ ﺑﺮ ﻣﺰﻳﺖ ﻣﺰﺍﺣﻤﺖ ﻛﻤﺘﺮ ﺳﻴﺴﺘﻢ، ﺭﺍﺣﺘﻰ ﺑﺮﻗﺮﺍﺭی ﺍﺭﺗﺒﺎﻁ ﺑﺎ ﻛﺎﻣﭙﻴﻮﺗﺮ ﺷﺨﺼﻰ ﺭﺍ ﻧﻴﺰ ﺑﻪ ﺩﻧﺒﺎﻝ ﺩﺍﺭﺩ. ﺩﺭ ﺍﻳﻦ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﺩﻭ ﺷﺘﺎﺏﺳﻨﺞ ﺳﻪ ﻣﺤﻮﺭﻩ ADXL330 ﺗﻌﺒﻴﻪ ﺷﺪﻩ ﺍﺳﺖ ﻛﻪ ﺍﻣﻜﺎﻥ ﺛﺒﺖ ﺍﻃﻼﻋﺎﺕ ﻛﺎﻓﻰ ﻭ ﺑﺮﺭﺳﻰ ﺯﺍﻭﻳﻪ ﻣﻔﺼﻞ ﺭﺍ ﺩﺭ ﻓﻀﺎی ﺳﻪﺑﻌﺪی ﺑﺎ ﺭﻭﺵ DCMR ﻓﺮﺍﻫﻢ ﻣﻰﻛﻨﺪ. ﺭﻭﺵ ﻣﺬﻛﻮﺭ ﺩﺭ ﺛﺒﺖ ﺩﻳﻨﺎﻣﻴﮏ ﺩﺭ ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﺑﺎ ﺭﻭﺵ CMR ﺍﺯ ﺧﻄﺎی ﻛﻤﺘﺮی ﺑﺮﺧﻮﺭﺩﺍﺭ ﺍﺳﺖ. ﺑﻪ ﻋﻨﻮﺍﻥ ﻧﻤﻮﻧﻪﺍی ﺍﺯ ﻛﺎﺭﺑﺮﺩ ﺍﻳﻦ ﺗﺠﻬﻴﺰﺍﺕ، ﺯﺍﻭﻳﺔ ﻣﻔﺼﻞ ﺁﺭﻧﺞ ﺩﺭ ﻃﻰ ﺣﺮﻛﺖ ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻭ ﺑﺮﺭﺳﻰ ﺷﺪﻩ ﺍﺳﺖ. ﺩﺭ ﻧﻬﺎﻳﺖ ﺑﺎ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺍﺯ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻓﻮﻕ ﺑﻪ ﺑﺮﺭﺳﻰ ﻋﻤﻠﻰ ﺭﻭﺵ CMR ﺩﺭ ﺷﺮﺍﻳﻂ ﺍﻳﺴﺘﺎ ﻭ ﺩﻳﻨﺎﻣﻴﮏ ﭘﺮﺩﺍﺧﺘﻪ ﺷﺪﻩ ﺍﺳﺖ. ﺩﺭ ﺍﻳﻦ ﭘﮋﻭﻫﺶ، ﺍﺯ ﺗﺠﻬﻴﺰﺍﺕ ﻣﺤﻜﻰ ﺷﺎﻣﻞ ﺁﻭﻧﮓ، ﺳﻴﺴﺘﻢ ﺛﺒﺖ ﺍﻃﻼﻋﺎﺕ ﺳﻴﻨﻤﺎﺗﻴﮏ ﺑﺎ ﺩﻭ ﺣﺴﮕﺮ ﺑﻰﺳﻴﻢ ﻭ ﺯﺍﻭﻳﻪﺳﻨﺞ ﺍﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻰ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺷﺪﻩ ﺍﺳﺖ. ﺑﺎ ﻣﺮﺟﻊ ﻗﺮﺍﺭ ﺩﺍﺩﻥ ﺩﺍﺩﮔﺎﻥ ﺣﺎﺻﻞ ﺍﺯ ﺯﺍﻭﻳﻪﺳﻨﺞ ﺍﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻰ، ﺣﺪﺍﻛﺜﺮ ﺧﻄﺎی ﺍﻳﺴﺘﺎ ﻭ ﺩﻳﻨﺎﻣﻴﮏ ﺑﻪ ﺗﺮﺗﻴﺐ 3 ﻭ 1/6 ﺩﺭﺟﻪ ﺣﺎﺻﻞ ﺷﺪ.
مهندسی عصبی عضلانی
سهراب بریمانی؛ علی مالکی؛ علی فلاح
دوره 8، شماره 1 ، فروردین 1393، ، صفحه 101-111
چکیده
ﺑﺮﺍی ﺑﺎﺯﺗﻮﺍﻧﻰ ﺣﺮﻛﺘﻰ ﺑﻴﻤﺎﺭﺍﻥ ﺁﺳﻴﺐ ﻧﺨﺎﻋﻰ ﻣﻰﺗﻮﺍﻥ ﺍﺯ ﺭﻭﺵﻫﺎی ﻣﺒﺘﻨﻰ ﺑﺮ FES ﺑﻬﺮﻩ ﺑﺮﺩ ﻛﻪ ﺭﻛﺎﺏﺯﻧﻰ FES ﺍﺯ ﺟﻤﻠﺔ ﺍﻳﻦ ﺭﻭﺵﻫﺎ ﺍﺳﺖ. ﺍﻳﺠﺎﺩ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﺗﻨﺎﻭﺑﻰ ﺩﺭ ﻣﺎﻫﻴﭽﻪﻫﺎی ﺍﻧﺪﺍﻡ ﺗﺤﺘﺎﻧﻰ ﻭ ﭘﺎﻳﺪﺍﺭی ﻧﻘﻄﺔ ﺍﺗﻜﺎی ﺑﻴﻤﺎﺭ، ﺭﻛﺎﺏﺯﻧﻰ FES ﺭﺍ ﺩﺭ ﺯﻣﺮﻩ ﺗﻤﺮﻳﻦﻫﺎی ﻣﻔﻴﺪ ﺑﺮﺍی ﺍﻳﻦ ﻧﻮﻉ ...
بیشتر
ﺑﺮﺍی ﺑﺎﺯﺗﻮﺍﻧﻰ ﺣﺮﻛﺘﻰ ﺑﻴﻤﺎﺭﺍﻥ ﺁﺳﻴﺐ ﻧﺨﺎﻋﻰ ﻣﻰﺗﻮﺍﻥ ﺍﺯ ﺭﻭﺵﻫﺎی ﻣﺒﺘﻨﻰ ﺑﺮ FES ﺑﻬﺮﻩ ﺑﺮﺩ ﻛﻪ ﺭﻛﺎﺏﺯﻧﻰ FES ﺍﺯ ﺟﻤﻠﺔ ﺍﻳﻦ ﺭﻭﺵﻫﺎ ﺍﺳﺖ. ﺍﻳﺠﺎﺩ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ ﺗﻨﺎﻭﺑﻰ ﺩﺭ ﻣﺎﻫﻴﭽﻪﻫﺎی ﺍﻧﺪﺍﻡ ﺗﺤﺘﺎﻧﻰ ﻭ ﭘﺎﻳﺪﺍﺭی ﻧﻘﻄﺔ ﺍﺗﻜﺎی ﺑﻴﻤﺎﺭ، ﺭﻛﺎﺏﺯﻧﻰ FES ﺭﺍ ﺩﺭ ﺯﻣﺮﻩ ﺗﻤﺮﻳﻦﻫﺎی ﻣﻔﻴﺪ ﺑﺮﺍی ﺍﻳﻦ ﻧﻮﻉ ﺑﻴﻤﺎﺭﺍﻥ ﻗﺮﺍﺭ ﺩﺍﺩﻩ ﺍﺳﺖ. ﺍﺻﻠﻰﺗﺮﻳﻦ ﻣﺸﻜﻞ ﭘﻴﺶ ﺭﻭی ﻛﺎﺭﺑﺮﺩ FES ﺩﺭ ﺗﻮﺍﻧﺒﺨﺸﻰ، ﺧﺴﺘﮕﻰ ﺯﻭﺩﻫﻨﮕﺎﻡ ﻋﻀﻠﻪﺍی ﺍﺳﺖ ﻛﻪ ﺗﺤﺮﻳﮏ ﺍﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻰ ﺑﻪ ﺁﻥ ﺍﻋﻤﺎﻝ ﻣﻰﺷﻮﺩ. ﺍﺯ ﺳﻮی ﺩﻳﮕﺮ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻛﻨﺘﺮﻝ ﺣﺮﻛﺖ ﺑﺪﻥ ﺍﻧﺴﺎﻥ ﻫﻤﻮﺍﺭﻩ ﻣﺴﻴﺮ ﻛﻢﻫﺰﻳﻨﻪﺍی ﺭﺍ ﺍﺯ ﻣﻴﺎﻥ ﺑﻰﻧﻬﺎﻳﺖ ﻣﺴﻴﺮ ﻣﻤﻜﻦ ﺑﺮﺍی ﺍﻧﺠﺎﻡ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖﻫﺎی ﺑﺪﻥ ﺩﺭ ﻧﻈﺮ ﻣﻰﮔﻴﺮﺩ. ﺑﺎﺯﺩﻩ ﺯﻳﺎﺩ ﺣﺮﻛﺘﻰ ﻭ ﺍﻳﺠﺎﺩ ﻛﻢﺗﺮﻳﻦ ﻣﻴﺰﺍﻥ ﺧﺴﺘﮕﻰ ﺩﺭ ﻋﻀﻠﻪﻫﺎ ﺍﺯ ﻭﻳﮋﮔﻰﻫﺎی ﺍﻳﻦ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻛﻨﺘﺮﻝ ﺍﺳﺖ. ﺍﺳﺎﺱ ﺍﻳﻦ ﻧﻮﻉ ﻓﻌﺎﻟﻴﺖ، ﺳﻴﻨﺮﮋی ﻧﺎﻣﻴﺪﻩ ﻣﻰﺷﻮﺩ ﻛﻪ ﺍﻣﻴﺪ ﺍﺳﺖ ﺑﺎ ﺑﻪ ﺧﺪﻣﺖ ﮔﺮﻓﺘﻦ ﺁﻥ، ﺭﻛﺎﺏﺯﻧﻰ FES ﺑﻪ ﺷﻴﻮﮤ ﻣﺆﺛﺮﺗﺮی ﺍﻧﺠﺎﻡ ﺷﻮﺩ. ﺩﺭ ﺍﻳﻦ ﭘﮋﻭﻫﺶ ﺑﻪ ﻛﻤﻰﺳﺎﺯی ﺳﻴﻨﺮﮋی ﻋﻀﻼﻧﻰ ﻣﻴﺎﻥ ﻋﻀﻠﻪﻫﺎی ﺍﺻﻠﻰ ﺩﺭ ﺭﻛﺎﺏﺯﻧﻰ ﺑﺎ ﺭﻭﺵ ﺗﺠﺰﻳﻪ ﻧﺎﻣﻨﻔﻰ ﻣﺎﺗﺮﻳﺲ ﻭ ﺑﺎ ﻣﺒﻨﺎی ﻛﻴﻨﺰﻳﻮﻟﻮﮋی ﭘﺮﺩﺍﺧﺘﻪ ﺷﺪﻩ ﺍﺳﺖ. ﭼﻬﺎﺭ ﺳﻴﻨﺮﮋی ﺑﻪﻋﻨﻮﺍﻥ ﺗﻌﺪﺍﺩ ﻣﻨﺎﺳﺐ ﻭ ﺑﻬﻴﻨﺔ ﺳﻴﻨﺮﮋیﻫﺎ ﺑﺮﺍی ﺗﻮﺻﻴﻒ ﺭﻛﺎﺏﺯﻧﻰ ﺩﺭ ﺷﺮﺍﻳﻂ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻰ ﺗﻌﻴﻴﻦ ﺷﺪ. ﻣﻌﻴﺎﺭ VAF ﺑﺎ ﺩﺭﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻦ ﭼﻬﺎﺭ ﺳﻴﻨﺮﮋی ﺑﺮﺍی ﺗﻮﺻﻴﻒ ﺭﻛﺎﺏﺯﻧﻰ ﺑﺎ ﺳﺮﻋﺖﻫﺎی 40، 50 ﻭ 60 ﺩﻭﺭ ﺑﺮ ﺩﻗﻴﻘﻪ ﺑﻪ ﺗﺮﺗﻴﺐ ﺑﺮﺍﺑﺮ 92±4، 92±3 ﻭ 91±4 ﺩﺭﺻﺪ ﻭ ﺑﺮﺍی ﮔﺸﺘﺎﻭﺭﻫﺎی 5، 7 ﻭ 9 ﻧﻴﻮﺗﻦﻣﺘﺮ ﺑﻪ ﺗﺮﺗﻴﺐ ﺑﺮﺍﺑﺮ 91±3، 92±5 ﻭ 92±4 ﺩﺭﺻﺪ ﺑﻪﺩﺳﺖ ﺁﻣﺪ. ﺳﻴﻨﺮﮋیﻫﺎی ﺍﺳﺘﺨﺮﺍﺝ ﺷﺪﻩ ﺩﺭ ﺳﺮﻋﺖﻫﺎی ﻣﺘﻔﺎﻭﺕ ﻭ ﮔﺸﺘﺎﻭﺭﻫﺎی ﻣﻘﺎﻭﻡ ﻣﺘﻔﺎﻭﺕ ﻧﻴﺰ ﺑﻪ ﻃﻮﺭ ﻣﻴﺎﻧﮕﻴﻦ ﺩﺍﺭﺍی ﻫﻤﺒﺴﺘﮕﻰ 4/98 ﺩﺭﺻﺪ ﻫﺴﺘﻨﺪ.
آنالیز حرکت انسان
سمانه معینی سده؛ نوید ارجمند؛ محمدعلی سنجری؛ حمیدرضا مختارینیا؛ مرتضی عسگری؛ محمد پرنیانپور
دوره 7، شماره 4 ، اسفند 1392، ، صفحه 333-340
چکیده
نقش پایداری در جلوگیری از افتادن در حین انجام فعالیتهای روزمره و شغلی بسیار با اهمیت است. پارامترهای کنترلی مانند راستای حرکت و اعمال بار خارجی میتوانند پایداری حرکت را تحت تأثیر قرار دهند. هدف مطالعه حاضر ارزیابی تأثیر عوامل کنترلی ذکر شده بر پایداری ستون فقرات است. دادههای مورد بررسی، سری زمانی حاصل از زوایای دوران کمر ...
بیشتر
نقش پایداری در جلوگیری از افتادن در حین انجام فعالیتهای روزمره و شغلی بسیار با اهمیت است. پارامترهای کنترلی مانند راستای حرکت و اعمال بار خارجی میتوانند پایداری حرکت را تحت تأثیر قرار دهند. هدف مطالعه حاضر ارزیابی تأثیر عوامل کنترلی ذکر شده بر پایداری ستون فقرات است. دادههای مورد بررسی، سری زمانی حاصل از زوایای دوران کمر مربوط به 19 فرد سالم هستند. هرکدام از افراد حرکت خم و راست شدن را در دو حالت باربرداری قرینه (در صفحه ساجیتال) و غیرقرینه (بین صفحه ساجیتال و صفحه عرضی) و در دو وضعیت بدون بار و با بار 8 کیلوگرمی انجام دادهاند. برای ارزیابی پایداری دینامیک، متناسب با انجام حرکات تکراری، از روش غیرخطی نمای لیاپانوف استفاده شده است. نتایج تجزیه واریانس نشان داد اختلاف معنیداری (0.016=p) بین دو حالت قرینه و غیرقرینه وجود دارد. مقایسه میانگین حاکی از ناپایدارتر بودن حرکت در راستای قرینه در مقایسه با راستای غیرقرینه بود. برای تفسیر این نتیجه میتوان به عواملی مانند فعالیت بیشتر عضلات مایل داخلی و خارجی و وجود قیود مکانیکیبیشتر در ستون فقرات در طول حرکت غیرقرینه اشاره کرد.نتایج تجزیه واریانس همچنین نشان داد که اعمال بار 8 کیلوگرمی و اثر متقابل راستا در بار تأثیر معناداری بر پایداری دینامیک موضعی نداشته است.
آنالیز حرکت انسان
محمدایمان مخلصپور اصفهانی؛ امید زبیری؛ علی اکبری؛ بهزاد مشیری؛ محمد پرنیانپور
دوره 7، شماره 4 ، اسفند 1392، ، صفحه 361-369
چکیده
سیستمهای اندازهگیری پوشیدنی تأثیر بسزایی بر بیومکانیک حرکت انسان دارند. این سیستمها قادرند بر حرکات انسان در هنگام فعالیتهای روزانه نظارت کرده؛ برای بدست آوردن پارامترهای مهم سینماتیک این حرکات را تحلیل کنند. در دهة اخیر محققان برای ساخت سیستمهای پوشیدنی اندازهگیری حرکت انسان از حسگرهای اینرسی کمک گرفتهاند. در این مقاله ...
بیشتر
سیستمهای اندازهگیری پوشیدنی تأثیر بسزایی بر بیومکانیک حرکت انسان دارند. این سیستمها قادرند بر حرکات انسان در هنگام فعالیتهای روزانه نظارت کرده؛ برای بدست آوردن پارامترهای مهم سینماتیک این حرکات را تحلیل کنند. در دهة اخیر محققان برای ساخت سیستمهای پوشیدنی اندازهگیری حرکت انسان از حسگرهای اینرسی کمک گرفتهاند. در این مقاله سیستم اندازهگیری حرکت انسان (SHARIF-HMIS) طراحی و ساخته شده است. این سیستم شامل حسگرهای اینرسی، لباس قابل کشش و واحد ذخیرة اطلاعات است. در این سیستم حسگرها و واحد ذخیرة اطلاعات بر بدن نصب شده؛ قادر خواهد بود اطلاعات حرکتی انسان را در محیطهای خانگی و یا صنعتی ذخیره و تحلیل کند. از مهمترین ویژگیهای این سیستم، قیمت ارزان، وزن کم آن، قابل پوشیدن بودن و زمان طولانی ذخیرة اطلاعات (حدود 8 ساعت) هستند. همچنین نرمافزاری مخصوص این سیستم طراحی شده است تا از طریق آن اطلاعات حسگرها در رایانه دریافت، ذخیره و تحلیل شود.
آنالیز حرکت انسان
افسانه یاوری؛ مصطفی رستمی؛ علی استکی؛ علی تنباکوساز؛ مهدی یوسفی آذر
دوره 7، شماره 1 ، خرداد 1392، ، صفحه 75-84
چکیده
در سالهای اخیر، مطالعات بیومکانیک بسیاری در مورد پایداری بدن با بکارگیری دادههای سینماتیک انجام شده است. بیشتر تحقیقات، بر افراد بیمار با ناتواناییهای تعادلی متمرکز شده؛ تحقیقات بسیار اندکی برای دستیابی به قابلیتهای ورزشکاران به منظور بهبود اجرای حرکات سخت و پیچیده تعادلی انجام شده است. استفاده از روشهای ورزشکاران حرفهای ...
بیشتر
در سالهای اخیر، مطالعات بیومکانیک بسیاری در مورد پایداری بدن با بکارگیری دادههای سینماتیک انجام شده است. بیشتر تحقیقات، بر افراد بیمار با ناتواناییهای تعادلی متمرکز شده؛ تحقیقات بسیار اندکی برای دستیابی به قابلیتهای ورزشکاران به منظور بهبود اجرای حرکات سخت و پیچیده تعادلی انجام شده است. استفاده از روشهای ورزشکاران حرفهای در تعادل، میتواند اطلاعاتی باارزش را حول فنون تعادل و پارامترهای مؤثر در ایجاد تعادل به مربیان ارائه کند. در این مطالعه پایداری دینامیک محلی سیستمهای اسکلتی- عضلانی، هنگام اجرای حرکات تعادلی ارزیابی شده است. شرکت 8 ورزشکار غیرحرفهای و 6 ورزشکار حرفهای تالو در ورزش ووشو، الگوی مسیر حرکت مرکز جرم و تغییرات مرکز فشار حین اجرای حرکت تعادلی برای ارزیابی کمی نوسانهای وضعیتی بدن مطالعه شد. حرکت ورزشکاران بر روی صفحه نیرو انجام شد و با استفاده از 6 دوربین تحلیل حرکت، پارامترهای سینماتیک حرکت، در فضای سه بعدی اندازهگیری و ثبت شدند. با استفاده از تئوری پایداری لیاپانف، پایداری حرکت و سطح آمادگی ورزشکاران بررسی، و الگوی صحیح اجرای حرکات تعادلی YSPHتعیین شد. نتایج این پژوهش نشان داد نوسانات شدید مرکز جرم و مرکز فشار بدلیل عدم اتخاذ الگوی حرکتی مناسب و سطح آمادگی، و نیز ترکیب بدنی ورزشکاران در اجرای حرکات تعادلی است(p<0.05).
مهندسی عصبی عضلانی
راحله شفائی؛ سید محمدرضا هاشمی گلپایگانی
دوره 5، شماره 3 ، آذر 1390، ، صفحه 214-228
چکیده
یکی از مسائل کلیدی در نایل شدن به کنترل موفق FES، استفاده از یک مدل مناسب و صحیح از سیستم تحت تحریک الکتریکی است که بهمیزان کافی بیانکنندهی رفتار آن سیستم باشد. مدلهای محاسباتی کلاسیک که بهطور متعارف برای این منظور استفاده میشوند، ماهیتی جزءنگر دارند؛ بنابراین نمیتوانند اندرکنش موجود در سیستم بیولوژیک را لحاظ کنند. با ...
بیشتر
یکی از مسائل کلیدی در نایل شدن به کنترل موفق FES، استفاده از یک مدل مناسب و صحیح از سیستم تحت تحریک الکتریکی است که بهمیزان کافی بیانکنندهی رفتار آن سیستم باشد. مدلهای محاسباتی کلاسیک که بهطور متعارف برای این منظور استفاده میشوند، ماهیتی جزءنگر دارند؛ بنابراین نمیتوانند اندرکنش موجود در سیستم بیولوژیک را لحاظ کنند. با توجه به این محدودیتها، اخیرا مدلهای رفتاری که جعبه سیاه هستند اغلب استفاده میشوند. این مدلها روی دینامیک ورودی/ خروجی، که همانا اطلاعات مورد نیاز مدلسازی برای طراحی کنترل است تمرکز دارند؛ بدینترتیب به سیستم به عنوان یک کل، که تعاملات بین اجزا را در خود نهفته دارد، پرداخته میشود. تاکنون چنین مدلی برای حرکت مفصل آرنج ارائه نشده است. از این رو در این پژوهش، با استفاده از شبکههای عصبی دینامیک، شامل شبکههای جلوسو با تاخیر زمانی و بازگشتی، به ارائه و اعتبارسنجیِ یک مدل جعبه سیاه از حرکت مفصل آرنج در صفحهی افق، برای کابردهای کنترل حرکت رساندن دست، در افرادی با ضایعهی نخاعی 6C/5Cپرداخته شده است. نهایت انعطافپذیری معماری جلوسو با تاخیر زمانی، در یک ساختار دو لایه با 5 نورون پنهان و استفاده از 25/1 ثانیه از سوابق ورودی، با شاخص عملکرد ضریب همبستگی متقابل %86/89 و نرمالیزه شدهی میانگین مربعات خطای % 85/4 رخ داد و بهعنوان مدلِ برگزیدهی این معماری معرفی گردید. بهترین شبکهی بازگشتی با معماری NARX و تعداد سوابق ورودی و خروجیِ برابر نیز، در ساختاری دو لایه با 12 نورون در لایهی پنهان و استفاده از 1/0 ثانیه از سوابق، با شاخص عملکرد همبستگی متقابل %50/92 و نرمالیزه شدهی میانگین مربعات خطای % 06/4 رخ داد و بهعنوان مدلِ برگزیدهی این معماری معرفی گردید. مقایسهی بهترین نتایج آموزش با استفاده از شبکه جلوسو از هر دو جنبهی کمی و کیفی به شکل آشکاری بیانکنندهی برتری شبکههای بازگشتی در شناسایی سیستم مورد مطالعه است.
مهندسی عصبی عضلانی
عابد خراسانی سرچشمه؛ عباس عرفانیان امیدوار
دوره 5، شماره 3 ، آذر 1390، ، صفحه 245-255
چکیده
در طی دو دهه اخیر، تحریک الکتریکی درون عضلانی به عنوان یک روش بالقوه به منظور بازیابی حرکت عضو فلج مطرح شده است. اصلی ترین چالش در بازیابی حرکت مطلوب در استفاده از تحریک الکتریکی درون عضلانی توسعه یک استراتژی کنترلی مقاوم برای تعیین الگویهای تحریک میباشد. کنترل دقیق و پایدار عضو در روش تحریک الکتریکی عملکردی درون عضلانی بدلیل خواص ...
بیشتر
در طی دو دهه اخیر، تحریک الکتریکی درون عضلانی به عنوان یک روش بالقوه به منظور بازیابی حرکت عضو فلج مطرح شده است. اصلی ترین چالش در بازیابی حرکت مطلوب در استفاده از تحریک الکتریکی درون عضلانی توسعه یک استراتژی کنترلی مقاوم برای تعیین الگویهای تحریک میباشد. کنترل دقیق و پایدار عضو در روش تحریک الکتریکی عملکردی درون عضلانی بدلیل خواص غیر خطی و متغیر با زمان سیستم عصبی- عضلانی و همچنین خستگی عضلانی زودرس و وجود تأخیر در این سیستم، مشکل میباشد. در این مطالعه تحقیقاتی یک استراتژی مقاوم برای کنترل حرکت چند مفصله با استفاده از تحریک الکتریکی درون عضلانی مطرح شده است. در این روش پارامترهای سیستم به صورت بر خط شناسایی میشود. روش ارائه شده ترکیبی از روش کنترل لغزشی با سیستم منطق فازی و کنترل کننده عصبی میباشد. به منظور ارزیابی مقاوم بودن، پایداری و دقت کنترل کننده، آزمایشات زیادی بر روی سه رت انجام شده است. نتایج آزمایشات نشان میدهد که روش پیشنهادی قابلیت کنترل دقیق حرکت گام برداشتن با همگرایی سریع را دارد.
مهندسی عصبی عضلانی
امیر حسین اسکندری؛ احسان صداقت نژاد؛ سید جواد موسوی؛ محسن اصغری؛ محمد پرنیانپور
دوره 5، شماره 3 ، آذر 1390، ، صفحه 257-273
چکیده
انتخاب الگوی فعال شدن عضلات برای رسیدن به یک هدف خاص به علت پیچیدگیهای سیستم اسکلتی عضلانی و نحوه غلبه سیستم اعصاب مرکزی به این پیچیدگیها، چندین دهه مورد علاقه محققان در این زمینه بوده است. یکی از پاسخهایی که در این زمینه مطرح شده است، وجود واحدهای (سینرجی) ساده ایست که از ترکیب آنهافعالیتهای پیچیده صورت میپذیرند.در این تحقیق ...
بیشتر
انتخاب الگوی فعال شدن عضلات برای رسیدن به یک هدف خاص به علت پیچیدگیهای سیستم اسکلتی عضلانی و نحوه غلبه سیستم اعصاب مرکزی به این پیچیدگیها، چندین دهه مورد علاقه محققان در این زمینه بوده است. یکی از پاسخهایی که در این زمینه مطرح شده است، وجود واحدهای (سینرجی) ساده ایست که از ترکیب آنهافعالیتهای پیچیده صورت میپذیرند.در این تحقیق وجود و همچنین نحوه آرایش این سینرجی ها در ناحیه کمر مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از یک مدل 18 عضلهای در سطح L4-L5به صورت استاتیکی استفاده شده است. از ضرایب فعالیت عضلات حاصل از اعمال گشتاور در فضاهای دو بعدی و سه بعدی و اعمال سفتی زاویه به مدل، برای به دست آوردن سینرجی های عضلانی و پایداری استفاده شده است.نتایج این پژوهش نشان میدهد شش سینرجی عضلانی کافی است تا بتوان به تمامی نقاط فضای گشتاوری دست پیدا کرد. همچنین سه سینرجی پایداری قادر است بخشی از فضای سفتی زاویهای مفصل را به وجود آورد. همچنین سینرجی های عضلانی به دست آمده نسبت به تغییر دامنه گشتاور اعمالی مقاوم میباشند. در این پژوهش نشان داده شد که میتوان از ترکیب سینرجی های عضلانی و سینرجی های پایداری، هر فعالیتی را که شامل تولید گشتاور و سفتی زاویه معین در مفصل باشد، را تولید کرد.
مهندسی توانبخشی
وهاب نکوکار؛ عباس عرفانیان امیدوار
دوره 4، شماره 4 ، اسفند 1389، ، صفحه 327-336
چکیده
بالا بودن سطح مصرف انرژی متابولیک و نیروی زیاد وارد بر دستة واکر از عوامل محدودکننده در گام برداشتن افراد دچار ضایعه نخاعی با کمک تحریک الکتریکی عملکردی، محسوب میشود. فرد معلول در هنگام گام برداشتن برای حفظ تعادل و جبران کمبود گشتاورهای ایجاد شده در مفصلهای پایینتنه، نیروی زیادی به دستة واکر وارد میکند. در این مقاله یک مدل ...
بیشتر
بالا بودن سطح مصرف انرژی متابولیک و نیروی زیاد وارد بر دستة واکر از عوامل محدودکننده در گام برداشتن افراد دچار ضایعه نخاعی با کمک تحریک الکتریکی عملکردی، محسوب میشود. فرد معلول در هنگام گام برداشتن برای حفظ تعادل و جبران کمبود گشتاورهای ایجاد شده در مفصلهای پایینتنه، نیروی زیادی به دستة واکر وارد میکند. در این مقاله یک مدل گام برداشتن فرد دارای ضایعه نخاعی با واکر در صفحه دو بعدی ارائه شده است. با استفاده از این مدل و کنترل بهینه الگوی تحریک عضلات طوری تعیین شدهاند که علاوه بر کمینه بودن خطای ردیابی مسیر مرجع مفصلهای پایینتنه، میزان تحریک الکتریکی عضلات پایینتنه و همچنین نیروی عکسالعمل دستة واکر کمینه باشد. گشتاور لازم برای بالاتنه و دستها نیز بر اساس همین تابع هزینه تعیین میشوند؛ اما مسیر مرجعی برای مفصلهای آنها تعریف نشده است. نتایج نشان میدهد که نیروهای عکسالعمل دستة واکر و زمین با مقادیر اندازهگیری شده، شباهت زیادی دارد و الگوی تحریک عضلات تولید شده در شبیهسازی با الگوهای تحریک گام برداشتن در مطالعات گذشته، مطابقت دارد.
کنترل حرکت انسان
حامد قماشچی؛ علی استکی؛ علی مطیع نصرآبادی؛ فریدون نوشیروان راحتآباد
دوره 4، شماره 3 ، آذر 1389، ، صفحه 177-185
چکیده
در این مطالعه از یک مدل ساده آونگ واژگون با کنترلکننده تناسبی-انتگرالگیر- مشتقگیر دارای بازخورد تأخیری برای مدلسازی سیستم کنترل وضعیت و شبیهسازی الگوهای نوسانهای وضعیتی بهره گرفته شده است. هدف این بوده تا به جای استفاده از شاخصهای متداول ارزیابی نوسانهای وضعیتی که عمدتاً تعاریفی کیفی از سیستم کنترل وضعیت ارائه میدهند، ...
بیشتر
در این مطالعه از یک مدل ساده آونگ واژگون با کنترلکننده تناسبی-انتگرالگیر- مشتقگیر دارای بازخورد تأخیری برای مدلسازی سیستم کنترل وضعیت و شبیهسازی الگوهای نوسانهای وضعیتی بهره گرفته شده است. هدف این بوده تا به جای استفاده از شاخصهای متداول ارزیابی نوسانهای وضعیتی که عمدتاً تعاریفی کیفی از سیستم کنترل وضعیت ارائه میدهند، با بهرهگیری از این مدل بتوان به اطلاعاتی درباره نحوه عملکرد سیستم کنترل وضعیت دست یافت. با استفاده از اطلاعات و یافتههای تجربی و بهکارگیری الگوریتم ژنتیک، ضرایب مدل به گونهای تعیین شدند که نتایجی مشابه با نتایج شاخصهای مرسومِ ارزیابی نوسانهای وضعیتی سیستمهای کنترل وضعیت طبیعی و تغییریافته ایجاد کنند. ضرایب بهکار گرفته شده در مدل و کنترلکننده، تعابیر معناداری منطبق بر ذات سیستم کنترل وضعیت مییابند که زوال این سیستم به واسطه ضایعات عصبی-عضلانی، آنها را هدف قرار میدهد. نتایج این مطالعه نشان دادند که اگرچه مدلهای ساده سیستم کنترل وضعیت قادر به بیان پیچیدگیهای سیستم کنترل وضعیت و تعامل بین اجزاء سیستم نیستند ولی میتوانند به درک بهتر نحوه عملکرد سیستم کنترل وضعیت، ویژگیهای کلّی آن و نحوه تغییرات آنها کمک کنند.
مهندسی عصبی عضلانی
مهدی برجخانی؛ فرزاد توحیدخواه
دوره 4، شماره 2 ، شهریور 1389، ، صفحه 109-122
چکیده
نوشتن از مهارتهای حرکتی پیچیده در انسان بهشمار میرود. مدلهایی که تاکنون در این زمینه ارائه شدهاند؛ مدلهایی پائین به بالا هستند و در آنها توجه کمتری به جنبههای بیولوژیکی حرکات صورت گرفته است. همچنین مدلی کیفی از فرایند نوشتن که عملکرد نواحی مختلف مغزی را حین انجام این فرایند توجیه کند، وجود ندارد. در این مقاله با استناد ...
بیشتر
نوشتن از مهارتهای حرکتی پیچیده در انسان بهشمار میرود. مدلهایی که تاکنون در این زمینه ارائه شدهاند؛ مدلهایی پائین به بالا هستند و در آنها توجه کمتری به جنبههای بیولوژیکی حرکات صورت گرفته است. همچنین مدلی کیفی از فرایند نوشتن که عملکرد نواحی مختلف مغزی را حین انجام این فرایند توجیه کند، وجود ندارد. در این مقاله با استناد به یافتههای نورولوژیکی و فیزیولوژیکی، عملکرد نواحی مختلف مغزی در فرایند نوشتن شرح داده شده است. سپس شواهدی مبنی بر وجود پیشبینی در نوشتن و وجود مدلی درونی ازدینامیک اندامهای بدن نظیر دست ارائه شده است. با توجه به شواهد موجود، مدلسازی فرایند نوشتن با استفاده از روش کنترل پیشبین امکانپذیر است. نتایج نشان دادند مدلسازی این فرایند با استفاده از کنترلکننده پیشبین مبتنی بر مدل، شباهت زیادی با واقعیت و ماهیت این مهارت انسانی دارد. از مزایای این مدل، میتوان به این موارد اشاره کرد: انطباق بالای آن با اصول بیولوژیکی شناخته شده، مدلسازی پیشبینی در نوشتن، همبستگی بسیار زیاد مشخصههای استاتیکی و دینامیکی حروف تولیدی با نمونههای انسانی.
الگوبرداری زیستی / زیستتقلیدی
سعید رشیدی؛ سید محمدرضا هاشمی گلپایگانی؛ علی فلاح؛ فرزاد توحیدخواه
دوره 4، شماره 1 ، خرداد 1389، ، صفحه 33-44
چکیده
در حرکات ترسیمی، خواص هندسی مسیر و ویژگی های حرکتی تحت قیودی خاص قرار دارند که با دو قانون توان دو- سوم و اصل شیب یکسان شناخته می شوند. در این مقاله با طراحی آزمون هایی درباره افراد 16-18 سال، به بررسی نوع ارتباط این دو قانون تجربی در حرکات مستقیم و منحنی شکل پرداخته می شود. با ارائه دو مدل توانی نشان داده می شود در الگوهای ترسیمی ویژگی های ...
بیشتر
در حرکات ترسیمی، خواص هندسی مسیر و ویژگی های حرکتی تحت قیودی خاص قرار دارند که با دو قانون توان دو- سوم و اصل شیب یکسان شناخته می شوند. در این مقاله با طراحی آزمون هایی درباره افراد 16-18 سال، به بررسی نوع ارتباط این دو قانون تجربی در حرکات مستقیم و منحنی شکل پرداخته می شود. با ارائه دو مدل توانی نشان داده می شود در الگوهای ترسیمی ویژگی های تغییرناپذیر قابل تعریف بوده که مستقل از فرد، جهت، چرخش و طول الگو است و در تعامل با یکدیگر علاوه بر ساده سازی نقش سیستم فوقانی کنترل حرکت، باعث کاهش تعداد درجات آزادی و پیچیدگی محاسبات می شوند.
مهندسی توانبخشی
ربابه وطن پرست؛ حسین کریمی؛ فریبا بهرامی؛ رویا نریمانی
دوره 3، شماره 3 ، آذر 1388، ، صفحه 171-178
چکیده
پیش تنظیم وضعیت (APA) برای انجام یک حرکت بدون بر همزدن وضعیت بدن مورد نیاز است. در این مطالعه سازوکارهای کنترل پوسچر هنگام حرکت ارادی سریع بالا آوردن دست ها در افراد دچار قطع عضو زیر زانو مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج به دست آمده با یک گروه سالم مقایسه شده اند. تمرکز این مطالعه بر متغیرهای بیومکانیکی از جمله نیروهای عکس العمل زمین ...
بیشتر
پیش تنظیم وضعیت (APA) برای انجام یک حرکت بدون بر همزدن وضعیت بدن مورد نیاز است. در این مطالعه سازوکارهای کنترل پوسچر هنگام حرکت ارادی سریع بالا آوردن دست ها در افراد دچار قطع عضو زیر زانو مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج به دست آمده با یک گروه سالم مقایسه شده اند. تمرکز این مطالعه بر متغیرهای بیومکانیکی از جمله نیروهای عکس العمل زمین و جابه جائی های مرکز فشار بوده است. در مطالعه حاضر 6 فرد سالم و 6 فرد قطع عضو زیر زانو شرکت کردند. آزمایش ها با استفاده از صفحه نیرو در سه وضعیت انجام شد؛ یک بار هر دو پا روی صفحه نیرو، یک بار پای راست (دارای پروتز) روی صفحه نیرو و پای چپ (پای سالم) خارج از آن و یک بار پای چپ روی صفحه نیرو و پای راست خارج از آن. طی آزمایش فرد هر دو دست خود را به طور همزمان با حداکثر سرعت بالا می برد. برای حفظ همزمانی حرکت دو دست از فرد درخواست شد که دو سر یک میله سبک را با دو دست نگاه دارد. آزمایش در هر وضعیت ده مرتبه تکرار شد. به طور همزمان از انجام حرکات نیز تصویربرداری شد. از فیلم های ضبط شده برای تعیین زمان شروع حرکت استفاده شده است. هر جا که انحراف مشهود در مولفه های نیروهای عکس العمل زمین و جابه جائی های مرکز فشار قبل از نقطه شروع حرکت روی داد به عنوان شروع فاز پیش تنظیم پوسچر در نظر گرفته شده است. برای افزایش اعتبار آزمایش گروه مورد مطالعه از نظر سن، جنس، دلیل قطع عضو و نوع پروتز همگن بودند. نتایج نشان داد میزان جابه جائی های مرکز فشار در دو جهت داخلی- خارجی و قدامی-خلفی و مولفه عمودی نیروی عکس العمل زمین در وضعیت پای راست روی صفحه نیرو، در افراد قطع عضو زیر زانو بیش از افراد سالم است در سایر موارد تفاوت معناداری بین دو گروه دیده نشد. به نظر می رسد انجام حرکت بازوها، فرد قطع عضو زیر زانو را بیش از فرد سالم در معرض بر هم خوردن تعادل قرار می دهد و این افراد قبل از وقوع آشفتگی وزن خود را به صورت پیش بینی کننده به سمت پای سالم منتقل می کنند و مانع بر هم خوردن تعادل می شوند. می توان نتیجه گرفت نقش پای سالم در افراد دچار قطع عضو زیر زانو افزایش یافته است و در برنامه های توانبخشی این افراد علاوه بر تقویت عضلات سمت دچار قطع عضو باید به تقویت عضلات پای سالم نیز پرداخته شود.
آنالیز حرکت انسان
محسن صادقی مهر؛ داوود نادری؛ نادر فرهپور؛ سعید داوودآبادی فراهانی
دوره 3، شماره 3 ، آذر 1388، ، صفحه 179-187
چکیده
مطالعه حاضر به بررسی واکنش انسان در حفظ تعادل بدن، در حالت ایستاده روی سطح تکیه گاهی با نوسانات سینوسی در صفحه فرونتال، پرداخته است. بعد از طراحی و ساخت دستگاه ایجاد آشفتگی، مارکرها در محل های لازم روی سطح تکیه گاهی و در هنگام آزمایش روی بدن افراد نصب گردیدند. در آزمایش های انجام شده افراد سالم (10 نفر) سعی کردند با وجود نوسانات سطح تکیه ...
بیشتر
مطالعه حاضر به بررسی واکنش انسان در حفظ تعادل بدن، در حالت ایستاده روی سطح تکیه گاهی با نوسانات سینوسی در صفحه فرونتال، پرداخته است. بعد از طراحی و ساخت دستگاه ایجاد آشفتگی، مارکرها در محل های لازم روی سطح تکیه گاهی و در هنگام آزمایش روی بدن افراد نصب گردیدند. در آزمایش های انجام شده افراد سالم (10 نفر) سعی کردند با وجود نوسانات سطح تکیه گاهی، تعادل خود را حفظ کنند. عکس العمل این افراد با تعیین محل مارکرها به کمک سیستم آنالیز حرکت مورد تحلیل قرار گرفت. نیروها و گشتاورها در مفاصل و بین سطوح پاها و تکیه گاه با استفاده از دینامیک معکوس و نتایج سینماتیکی به دست آمده از روش تجربی تعیین شدند. در بررسی تحلیلی مدل رباتیکی بدن با استفاده از روش تکراری نیوتن-اویلر، معادلات سنیماتیکی و دینامیکی حرکت در صفحه فرونتال، استخراج گردید. برای تضمین پایداری مدل، تابع هدفی بر اساس پایداری مدل و معیار نیروهای عمودی تکیه گاه تعریف و زوایای مفصلی مدل تحت آشفتگی و مشتقات زمانی اول و دوم آنها، با بهینه کردن تابع هدف به دست آمد. تطابق خوب ناشی از مقایسه نتایج حاصل از مدلسازی و بهینه یابی، با نتایج تجربی بیانگر این است که در موارد مشابه می توان به جای انجام آزمایش های پرهزینه و زمانبر از مدل انسانی استفاده کرد.
مهندسی عصبی عضلانی
حمیدرضا کبروی؛ عباس عرفانیان امیدوار
دوره 2، شماره 4 ، اسفند 1387، ، صفحه 335-349
چکیده
در این تحقیق یک راهکار کنترلی تطبیقی مقاوم فازی مبتنی بر کنترل لغزشی به منظور کنترل حرکت مفصل زانو با استفاده از تحریک الکتریکی کارکردی ارائه شده و به طور عملی بر روی 3 فرد مورد ارزیابی و مطالعه قرار گرفته است. راهکار کنترلی ارائه شده در این مقاله مبتنی بر کنترل نوع لغزشی است. از مهمترین ویژگی های کنترل نوع لغزشی، مقاوم بودن در مقابل ...
بیشتر
در این تحقیق یک راهکار کنترلی تطبیقی مقاوم فازی مبتنی بر کنترل لغزشی به منظور کنترل حرکت مفصل زانو با استفاده از تحریک الکتریکی کارکردی ارائه شده و به طور عملی بر روی 3 فرد مورد ارزیابی و مطالعه قرار گرفته است. راهکار کنترلی ارائه شده در این مقاله مبتنی بر کنترل نوع لغزشی است. از مهمترین ویژگی های کنترل نوع لغزشی، مقاوم بودن در مقابل عدم قطعیت های مدل و سیستم است. در عمل حدود عدم قطعیت ها مشخص نیست. بنابراین لازم است در کنترل نوع لغزشی، بهره جمله ناپیوسته تا حد ممکن بزرگ انتخاب شود. این سبب افزایش نوسان حول صفحه لغزش می شود. در این مقاله برای مقابله با عدم قطعیت ها، یک راهکار کنترلی از ترکیب کنترل نوع لغزشی، سیستم فازی و جبران ساز مقاوم تطبیقی برای جبران عدم قطعیت های ساختاری و غیر ساختاری ارائه شده است. در این راهکار کنترلی ابتدا دینامیک سیستم عضله- مفصل به وسیله سیستم منطق فازی شناسایی شده است. ضرایب مدل فازی در هر لحظه از زمان توسط یک تخمین گر فازی دیگر تعیین شده است. مطالعات شبیه سازی و نتایج آزمایش های انسانی نشان می دهند که راهکار کنترلی قادر به کنترل مقاوم و دقیق حرکت زاویه مفصل زانو بوده است. کنترل کننده قادر است با تنظیم شدت تحریک عضله، به خوبی اثر اغتشاش مکانیکی خارجی و بروز پدیده خستگی عضلانی را جبران کند.
مهندسی عصبی عضلانی
داوود نادری؛ محسن صادقی مهر؛ نادر فرهپور؛ بهنام میریپور فرد
دوره 2، شماره 2 ، شهریور 1387، ، صفحه 85-93
چکیده
شناخت واکنش های حرکتی انسان علاوه بر کاربردهایی رایج در رباتیک و گرافیک کامپیوتری، به محققان این امکان را می دهد که با تشریح و بررسی دقیق عکس العمل ها، ضمن کسب اطلاعات کاملی از فرایند حفظ پایداری و روند وقوع حرکت، الگوهای حرکتی مناسب و بهینه ای برای تقویت سیستم عصبی- عضلانی و کمک به حفظ پایداری انسان، پیشنهاد کنند. در این مقاله به دو ...
بیشتر
شناخت واکنش های حرکتی انسان علاوه بر کاربردهایی رایج در رباتیک و گرافیک کامپیوتری، به محققان این امکان را می دهد که با تشریح و بررسی دقیق عکس العمل ها، ضمن کسب اطلاعات کاملی از فرایند حفظ پایداری و روند وقوع حرکت، الگوهای حرکتی مناسب و بهینه ای برای تقویت سیستم عصبی- عضلانی و کمک به حفظ پایداری انسان، پیشنهاد کنند. در این مقاله به دو روش فرضیه ای و تجربی به بررسی پایداری انسان در برابر اغتشاش ناپایدار کننده ای به صورت دوران سطح زیر پا، پرداخته شده است. در روش فرضیه ای با در نظر گرفتن یک مدل رباتیکی چهار لینکی برای انسان و حل معادلات سینماتیکی و دینامیکی مدل با در نظر گرفتن اغتشاش خارجی، سعی شد به روش بهینه سازی و بر اساس معیار پایداری نقطه ممان صفر، الگوهای حرکتی برای حفظ پایداری انسان تعیین شود. در روش تجربی به منظور مشاهده عکس العمل واقعی انسان به اغتشاش دوران سطح زیر پا، دستگاه اعمال کننده اغتشاش دورانی طراحی و ساخته و آزمایش هایی بر روی 10 فرد سالم انجام شد. با اجرای این آزمایش ها واکنش سینماتیکی انسان به اغتشاش ناپایدار کننده سطح زیر پا به وسیله دوربین های فرکانس بالا ضبط شد. پس از پردازش داده ها، مشاهدات تجربی با محاسبات فرضیه حاصل از روش بهینه سازی مقایسه شدند. بررسی نتایج دو روش- با نمایش انطباق خوب نتایج تجربی و فرضیه ای- توانایی بسیار بالای روش مدلسازی و بهینه سازی در تعیین واکنش های حرکتی انسان را نشان داد. همچنین نتایج هر دو روش نشان داد که سیستم کنترل عصبی- عضلانی انسان به طور عمده استراتژی مچ پا را برای حفظ پایداری در برابر دوران سطح زیر پا فراخوانی می کند. بنابراین تقویت مفصل مچ و عضلاتی که در بکارگیری استراتژی مچ نقش کلیدی دارند یک گام مهم در جلوگیری از افتادن افراد سالخورده در اثر چنین اغتشاشی خواهد بود.
مهندسی توانبخشی
حامد قماشچی؛ علی استکی؛ علی مطیع نصرآبادی
دوره 2، شماره 2 ، شهریور 1387، ، صفحه 95-107
چکیده
در این مطالعه ضمن بررسی نوسان های پوسچرال یک فرد جوان سالم و یک بیمار همی پلژی حین ایستادن کامل با استفاده از سری های زمانی نوسان های مرکز فشار به روش تک آزمودنی، سعی شد سلامت سیستم کنترل پوسچر با استفاده از معیارهای دینامیکی غیرخطی ارزیابی گردد. پیچیدگی، ابعاد و پایداری سیستم دینامیکی حاکم بر کنترل پوسچر با استفاده از شاخص های زمان ...
بیشتر
در این مطالعه ضمن بررسی نوسان های پوسچرال یک فرد جوان سالم و یک بیمار همی پلژی حین ایستادن کامل با استفاده از سری های زمانی نوسان های مرکز فشار به روش تک آزمودنی، سعی شد سلامت سیستم کنترل پوسچر با استفاده از معیارهای دینامیکی غیرخطی ارزیابی گردد. پیچیدگی، ابعاد و پایداری سیستم دینامیکی حاکم بر کنترل پوسچر با استفاده از شاخص های زمان وقوع اولین مینیمم موضعی تابع اطلاعات متقابل، بعد همبستگی و بزرگترین نمای لیاپانوف مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده بیانگر بالاتر بودن تاخیر زمانی سری های زمانی نوسان های مرکز فشار (افزایش قطعیت) و پایین تر بودن بعد همبستگی (کاهش درجات آزادی فعال) و پایین تر بودن بزرگترین نمای لیاپانوف (افزایش پایداری موضعی) در بیمار همی پلژی نسبت به فرد سالم است. این معیارها علاوه بر اینکه می توانند به عنوان معیارهای پاتولوژیک برای تشخیص بیماران از افراد سالم به کار گرفته شوند، دریچه های جدیدی را برای کشف دینامیک حاکم بر سیستم کنترل پوسچر می گشایند.
کنترل حرکت انسان
احسان راشدی؛ محمدرضا نساجیان؛ بهمن ناصرالاسلامی؛ محمد پرنیانپور
دوره 2، شماره 2 ، شهریور 1387، ، صفحه 109-122
چکیده
سیستم حرکتی انسان برای اجرای وظایف حرکتی مختلف از راه های گوناگون و قابل انعطافی سازمان دهی شده است. این موضوع اساسا به وسیله راه هایی انجام می شود که سیستم اعصاب مرکزی برای حل مساله نامعینی در سیستم اسکلتی عضلانی به کار می گیرد. در واقع، نامعینی سینتیکی در سیستم اسکلتی عضلانی انسان یک خصوصیت برجسته است که به وسیله آن سیستم اعصاب مرکزی ...
بیشتر
سیستم حرکتی انسان برای اجرای وظایف حرکتی مختلف از راه های گوناگون و قابل انعطافی سازمان دهی شده است. این موضوع اساسا به وسیله راه هایی انجام می شود که سیستم اعصاب مرکزی برای حل مساله نامعینی در سیستم اسکلتی عضلانی به کار می گیرد. در واقع، نامعینی سینتیکی در سیستم اسکلتی عضلانی انسان یک خصوصیت برجسته است که به وسیله آن سیستم اعصاب مرکزی می تواند به اهداف بسیاری دست پیدا کند. در این مطالعه ضمن ارائه تعاریف و بیان نقش مانیفولد کنترل نشده برای سینماتیک حرکت، مفهوم نامعینی سینتیکی با روابط ریاضی بیان می شود. فضای پوچ سیستم با نامعینی سینتیکی هنگامی که گشتاور و یا سختی مشخصی نیاز است، استخراج و روی آن بحث می گردد. ابتدا روابط ریاضی برای یک مدل صفحه ای ساده تر استخراج شد، در این مدل مفاهیم مذکور با استفاده از یک مدل بیومکانیکی سه بعدی 3 درجه آزادی مشخص و سپس روی یک مدل آناتومیکی هیل با 18 عضله اعمال شده است. نتایج به دست آمده می تواند به سازوکارهای مختلف الگوی فعال سازی عضلات برای وظایف و اعمال نیروهای گوناگون اشاره کند و نیز می تواند درک قابل توجهی برای مطالعات بعدی و تمرین های بالینی در رابطه با اختلالات کمری ایجاد نماید.
پردازش گفتار
ایوب دلیری؛ فرزاد توحیدخواه؛ شهریار غریبزاده؛ یاسر شکفته
دوره 2، شماره 2 ، شهریور 1387، ، صفحه 123-129
چکیده
سیستم تولید گفتار، یکی از پیچیده ترین سیستم های فیزیولوژیکی است. این سیستم خود از زیر سیستم های مختلفی تشکیل شده است که کنترل حرکت و هماهنگی آنها بسیار مهم می باشد، چرا که با هر گونه ناهماهنگی، ریتم رشته گفتار تولید شده به طور کامل مختل می شود. فک یکی از قسمت های مهم این سیستم است. تاکنون مدل های مختلفی برای حرکت فک ارائه شده است اما مدلی ...
بیشتر
سیستم تولید گفتار، یکی از پیچیده ترین سیستم های فیزیولوژیکی است. این سیستم خود از زیر سیستم های مختلفی تشکیل شده است که کنترل حرکت و هماهنگی آنها بسیار مهم می باشد، چرا که با هر گونه ناهماهنگی، ریتم رشته گفتار تولید شده به طور کامل مختل می شود. فک یکی از قسمت های مهم این سیستم است. تاکنون مدل های مختلفی برای حرکت فک ارائه شده است اما مدلی که در برگیرنده برهم کنش کامل عضلات، استخوان ها و اعصاب به طور جامع باشد، ارائه نشده است. در این مقاله با استفاده از مفاهیم فنر- جرم- دمپر و نیز یک مدل غیرخطی، مدلی جامع برای حرکت فک در حین تکلم ارائه شده و برای محاسبه پارامترهای مدل از داده های تجربی استفاده گردیده است. نتایج شبیه سازی ها نشان دادند که مدل پیشنهادی می تواند الگوهای حرکتی فک را با خطای بسیار کم مشابه حالت فیزیولوژیکی ایجاد کند. با توجه به جامع بودن مدل از یک سو و سادگی آن از سوی دیگر، می توان از آن در توصیف رفتار حرکتی فک استفاده کرد.
مهندسی توانبخشی
علی مالکی؛ علی فلاح
دوره 2، شماره 2 ، شهریور 1387، ، صفحه 131-140
چکیده
بیماران ضایعه نخاعی سطوح مهره های پنجم و ششم گردنی قادر به کنترل ارادی حرکت های مفصل شانه هستند اما برای حرکت مفصل آرنج، بعضی از عضلات مربوط فلج شده است. با استفاده از FES و تحریک مناسب عضلات فلج می توان بیمار را در انجام حرکت های روزمره زندگی یاری کرد. یکی از عمده مشکلات استفاده از FES برای بازتوانی حرکت دست رسانی، فراهم آوردن ...
بیشتر
بیماران ضایعه نخاعی سطوح مهره های پنجم و ششم گردنی قادر به کنترل ارادی حرکت های مفصل شانه هستند اما برای حرکت مفصل آرنج، بعضی از عضلات مربوط فلج شده است. با استفاده از FES و تحریک مناسب عضلات فلج می توان بیمار را در انجام حرکت های روزمره زندگی یاری کرد. یکی از عمده مشکلات استفاده از FES برای بازتوانی حرکت دست رسانی، فراهم آوردن فرامین ارادی برای سطوح بالای کنترل است. سینرژی کینماتیک و سینرژی عضلات دو گزینه اصلی برای این منظورند. در این مقاله این دو منبع فرمان مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته اند، علاوه بر این، شیوه ای تلفیقی نیز پیشنهاد شده است که از کارایی بالاتری برخوردار است. برای همین منظور، داده های EMG و کینماتیک طی انجام گروهی از حرکت های روزمره زندگی(ADL) ، ثبت و پیش پردازش شد. سپس بررسی های دقیقی انجام شده است تا مقادیر مناسب برای متغیرهای شبکه عصبی کنترل گر سطح بالا تعیین گردد. در ادامه شش ساختار مختلف کنترل گر شبکه عصبی با داده های EMG و/یا کینماتیک آموزش داده شد. با این شیوه، درصد همبستگی متقابل بین تخمین و اندازه گیری برای تراژکتوری های همه ثبت ها، 94.76% برای سینرژی کینماتیک و 98.08% برای سینرژی عضلات است. در روش تلفیقی، این مقادیر به ترتیب به 94.82% و 98.84% بهبود یافته است. علاوه بر این، روش تلفیقی با تخمین وضعیت مطلوب برای مفصل دیستال و میزان فعالیت عضلات فلج، راه را برای بهبود کارایی کنترل گر سطح پایین هموار می سازد.
مهندسی توانبخشی
نیما جمشیدی؛ مصطفی رستمی؛ سیامک نجاریان؛ محمدباقر منهاج؛ محمد سعادت نیا؛ فیروز سلامی
دوره 2، شماره 1 ، خرداد 1387، ، صفحه 57-64
چکیده
در این مطالعه متغیرهای سینتیکی حاصل از نیروهای عکس العمل زمین برای محدود کردن تشخیص های افتراقی در بیماران نوروپاتی و اندازه گیری شدت ناتوانایی در طی گام برداشتن ارزیابی شده است. 25 بیمار نوروپاتی با راه رفتن اسبی و 20 فرد سالم در این مطالعه شرکت کردند که از نظر متغیرهای قد، وزن، سن بین دو گروه تفاوت معناداری وجودنداشت ( .(P<0.05هر شرکت ...
بیشتر
در این مطالعه متغیرهای سینتیکی حاصل از نیروهای عکس العمل زمین برای محدود کردن تشخیص های افتراقی در بیماران نوروپاتی و اندازه گیری شدت ناتوانایی در طی گام برداشتن ارزیابی شده است. 25 بیمار نوروپاتی با راه رفتن اسبی و 20 فرد سالم در این مطالعه شرکت کردند که از نظر متغیرهای قد، وزن، سن بین دو گروه تفاوت معناداری وجودنداشت ( .(P<0.05هر شرکت کننده به طور میانگین 2±10 بار برای محاسبه متغیرهای سینتیکی نیروهای عکس العمل زمین مورد آزمایش قرارگرفت. سپس پارامترهای زمانی و نیرویی مولفه های نیروی عمودی عکس العمل زمین که بیانگر فازهای مختلف راه رفتن هستند، متغیرهای زمانی و نیروی قدامی– خلفی نیروی عکس العمل زمین، بیشترین نیروی رانش پا به جلو، بیشترین نیروی توقف در خلال مرحله بارگذاری و حداکثر نیروی خلفی شتاب گیرنده در انتهای فاز ترمینال استنس، ضربه حاصل از برخورد پای بیمار با زمین، نرخ بارگذاری و باربرداری نیروهای عمودی طی فاز تماس پا با زمین و جابجایی مرکز فشار در کف پا وضریب اصطکاک بین پا و زمین محاسبه شدند. نتیجه این تحقیق نشان داد که همبستگی میان اولین و دومین قله مولفه های قدامی-خلفی نیروهای عکس العمل زمین، الگوی جابجایی مرکز فشار در کف پا و متغیرهای زمانی نیروی عکس العمل می توانند شاخص های خوبی برای تشخیص افتراقی و اندازه گیری شدت ناتوانایی ها باشند. این مطالعه می تواند سبب گسترش کاربردهای بالینی صفحات سنجش نیروی عکس العمل زمین و معرفی معیارهای مناسبی برای محدود کردن تشخیص های افتراقی و اندازه گیری شدت ناتوانایی ها در نوروپاتی ها گردد. گسترش مطالعات با نمونه های بیشتری از افراد بیمار و سالم برای تایید یافته های این پژوهش ضروری به نظر می رسد.
کنترل حرکت انسان
سعید رشیدی؛ علی فلاح؛ فرزاد توحیدخواه
دوره 1، شماره 4 ، اسفند 1386، ، صفحه 269-280
چکیده
تصدیق امضای پویا بر پایه ویژگی های زمانی علاوه بر بهره جستن از ویژگی های مکانی الگوی ترسیمی، به دلیل استفاده از ویژگی های پویای محلی و کلی مبتنی بر سیگنال های سرعت، شتاب، فشار و زاویه قلم نسبت به روش ایستا، که فقط از ویژگی های تصویری سود می جوید، از دقت افزونتری برخوردار است. در این مطالعه با استفاده از نقش محوری سرعت در فرایند کنترل ...
بیشتر
تصدیق امضای پویا بر پایه ویژگی های زمانی علاوه بر بهره جستن از ویژگی های مکانی الگوی ترسیمی، به دلیل استفاده از ویژگی های پویای محلی و کلی مبتنی بر سیگنال های سرعت، شتاب، فشار و زاویه قلم نسبت به روش ایستا، که فقط از ویژگی های تصویری سود می جوید، از دقت افزونتری برخوردار است. در این مطالعه با استفاده از نقش محوری سرعت در فرایند کنترل حرکات ماهرانه به ویژه الگوهای ترسیمی- تحریری، الگوی امضا را تقطیع و سپس ویژگی های سیگنالی استخراج می شود. به منظور براورد شباهت سیگنال های زمانی از پنج معیار فاصله تعمیم یافته همراه با پنج روش وزن دهی، استفاده و نشان داده شد که معیار فاصله همبستگی کمترین خطا را در ارزیابی شباهت سیگنال ها دارد. با اعمال روش پیشنهادی به پایگاه دادگان مشتمل بر افراد فارسی، چینی و انگلیسی زبان خطای EER برای جاعلان ماهر برابر 0.87% و 1.24% به ترتیب برای سطح آستانه فردی و عمومی حاصل شده است.