آزمایشگاه پژوهشی بیومکاترونیک و مهندسی شناختی

به وبسایت آزمایشگاه پژوهشی بیومکاترونیک و مهندسی شناختی خوش آمدید. هدف ما در اینجا مطالعه انسان و توانایی‌های ذاتی اوست. البته دیدگاه ما بیشتر دیدگاهی فلسفی است که بر اساس آن تمام شئون انسان را صرفاً فیزیکی نمی‌بینیم. مشاهده بیشتر

به وبسایت آزمایشگاه پژوهشی بیومکاترونیک و مهندسی شناختی خوش آمدید. هدف ما در اینجا مطالعه انسان و توانایی‌های ذاتی اوست. البته دیدگاه ما بیشتر دیدگاهی فلسفی است که بر اساس آن تمام شئون انسان را صرفاً فیزیکی نمی‌بینیم. لذا از ابزار علم و تکنولوژی برای مطالعه ارتباط بین بعد فیزیکی و ماوراءفیزیکی انسان بهره می‌جوییم. در آزمایشگاه بیومکاترونیک، همواره تلاش کرده‌ایم که به این هدف دست یابیم و محورهای پژوهشی را به گونه‌ای طراحی کنیم که این هدف، همیشه و بیش از هر زمانی دست یافتنی‌تر باشد.

در حوزه علوم شناختی بیش از همه به فهم عملکرد مغز می‌پردازیم و تلاش می‌کنیم بفهیم که واکنش مغز در برخورد با محرک‌های بصری و سمعی چگونه است؟ مساله بایندینگ در مغز چگونه رخ می‌دهد و اصولاً پارامترهای مهم در ادراک موضوعات چیست؟ مهمترین ابزار ما در این بین، استفاده از پردازش سیگنال‌های مغزی است. از نتایج این امر در مواجهه با برخی ناهنجاری‌های شناختی و اجتماعی مانند لکنت‌زبان و اوتیسم و … استفاده خواهیم کرد.

در حوزه رباتیک و بیومکاترونیک، حرکت دینامیکی ربات‌های راه‌رونده دوپا با ساختارها و مدلهای متنوع (متقارن/نامتقارن؛ لینک‌های صلب/الاستیک؛ دوبعدی/سه‌بعدی؛ غیر‌فعال/تحت کنترل؛ رفتار پایداری مجانبی/رفتار آشوبناک) را بسیار مورد توجه قرار می‌دهیم. هدف از این محور پژوهشی دستیابی به پارامترهای موثر در فرآیند توانبخشی افراد دارای نقیصه حرکتی و اندامی در پایین‌تنه است. همچنین یکی از زمینه‌های مورد علاقه ما، جراحی رباتیک و رباتیک از راه دور/تحت شبکه است که در این زمینه نیز دستیابی به پارامترهای موثر در یک طراحی دقیق و نیز در رفتار پایدار مورد نظر ماست.

در حوزه سیستم‌های دارورسانی، به صورت خاص به مساله دارورسانی مغناطیسی می‌پردازیم و در این زمینه نیز سعی می‎کنیم که مدلی تقریبی-تحلیلی از رفتار ذارت مغناطیسی در محیط بدن بدست آوریم تا بتوانیم برای هدایت این ذرات در بدن، از روش‌های کنترل مبتنی بر مدل استفاده کنیم. در این بین چگونگی تمرکز میدان مغناطیسی از مهمترین اهدافی است که می‌خواهیم بدان دست یابیم.

بیواینسترومنت و نیز علوم و طب سنتی از دیگر موضوعاتی است که بدانها می‌پردازیم. بخصوص در حوزه طب سنتی، سعی می‌کنیم که تشخیص برخی رفتارها و بیماری‌ها را با روش‌های هوشمند و با استفاده از نمونه‌برداری سیالات زیستی و مدلسازی مبتنی بر مزاجهای چهارگانه طب سنتی انجام دهیم. ما معتقدیم که این زمینه پژوهشی می‌تواند دید بسیار خوبی از رفتارهای فیزیکی و متافیزیکی بدن انسان را به دست دهد.

برهان بیگ‌زاده، مدیر آزمایشگاه
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران

پروژه‌های پژوهشی آزمایشگاه

توانبخشی رباتیک و رباتیک یاریگر

سیستم‌های رباتیک می‌توانند به عنوان سیستم‌های توانبخشی و یاری‌کننده به افراد معلول مورد استفاده قرار گیرند. اگر هرگونه جراحتی باعث از دست رفتن عملکرد قسمتی از بدن انسان شود، پای این حوزه از رباتیک به زندگی انسان گشوده خواهد شد. در آزمایشگاه رباتیک، تحقیقات اولیه‌ای برای توسعه برخی سیستم‌های رباتیک توانبخشی صورت گرفته است. در این زمینه ربات پوشیدنی ساده‌ای با یک درجه آزادی برای بالاتنه و برای دست طراحی شده است که برای عملکرد خود از فیدبک مکانی و نیز فیدبک سیگنال‌های EMG استفاده می‌کند. پژوهش در این زمنیه همچنان در حال انجام است. همچنین نمونه‌هایی از زانوهای مصنوعی و نیز زانوهای کمک‌حرکتی در حال طراحی و ساخت و آزمون است.

تشخیص تمایل حرکت با استفاده از سیگنال‌های عضلانی

کنترل مبتنی بر سیگنال‌های عضلانی نقشی اساسی در ارتباطات انسان-ماشین دارند. از این رویکرد در تله‌آپریشن و کنترل رباتهای پوشیدنی و کمک‌حرکتی می‌توان استفاده کرد. سیگنال‌های عضلانی سیگنال‌های حیاتی‌ای هستند که از روی پوست قابل اخذ و ثبت هستند و اطلاعات بسیار مفیدی در مورد تمایل شخص به انجام حرکتی در اختیار قرار می‌دهند. در این حوزه پژوهشی، برآنیم که روشی برای این امر پیشنهاد دهیم که برای کاربردهای موردنظر ما در دیگر زمینه‌های پژوهشی در آزمایشگاه بیومکاترونیک قابل استفاده باشد. در این بین استفاده از روش‌های هوشمند نقش ویژه‌ای ایفا خواهد کرد. آزمایشات عملی، باید موید روش پیشنهادی ما باشد.

اعضای آزمایشگاه بیومکاترونیک

دکتر برهان بیگ‌زاده

مدیریت آزمایشگاه

دکتر محمد کمالی‌نژاد

همکار

دانشکده داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشت

علیرضا خدیرچمازکتی

کاندیدای دکتری

بررسی مساله بایندینگ بوسیله تحلیل سیگنال‌های مغزی

امکانات و تجهیزات آزمایشگاه

مولد لیزر پیوسته

این دستگاه قادر است نور متمرکز لیزر را به صورت پیوسته گسیل کند و جهت انجام سرعت سنجی در سرعت‌های پایین سیال مورد استفاده است.

مولد لیزر پالسی

این دستگاه قادر به گسیل نور متمرکز لیزر به صورت پالسی و با شدت بالا می‌باشد. از این لیزر در سرعت سنجی سیال در سرعت‌های بالا استفاده می‌شود.

دوربین سرعت بالا

دوربین‌های سرعت بالا جهت مشاهده‌d پدیده‌هایی که در زمانی کوتاه دچار تغییرات زیاد می‌شوند کاربرد دارند.

هم‌زمان‌کننده

صورت خیلی دقیق با ارسال پالس‌های محرک، دستگاه‌های مختلف الکتریکی نظیر لیزر و دوربین را در زمان‌های مشخص راه‌اندازی می‌کند.

ارتباط با آزمایشگاه پژوهشی بیومکاترونیک و مهندسی شناختی

77240541-77240550 (98-21+)، داخلی: 2981
b_beigzadeh@iust.ac.ir
 تهران، نارمک، دانشگاه علم و صنعت ایران، دانشکده مهندسی مکانیک، آزمایشگاه بیومکاترونیک و مهندسی شناختی
فهرست