با توجه به افزایش سن جمعیت بنا به دلایلی چون افزایش سطح بهداشت، و به دلیل افزایش تعداد بیماران مبتلا به نقص نوروفیزیولوژیکی و سکته ی مغزی، امروزه نیاز بیشتری به دستگاه های توانبخشی بویژه برای اندام پایین تنه و راه رفتن، احساس می شود. طبق تحقیقات انجام شده، تمرینات تکراری و فشرده ی راه رفتن برای بازیابی توانایی راه رفتن چنین بیمارانی موثر است. در چند دهه ی اخیر، با توجه به اینکه تمرین های توانبخشی معمولی، گران و سنگین بوده ونیروی انسانی زیادی برای آن ها مورد نیاز است، تلاش هایی در جهت تولید سیستم های توانبخشی رباتیکی صورت گرفته است. اما همچنان به دلیل هزینه های بالا، محدودیت های فیزیکی و نیاز به آموزش ها و تنظیمات سنگین، استفاده از آن ها بسیار محدود مانده است.
هدف این رساله ارائه ی دستگاهی برای توانبخشی اندام پایین تنه می باشد که در آن یک سری از محدودیت های سیستم های توانبخشی موجود، رفع شده است. در واقع تلاش شده دستگاهی مبتنی بر مکانیزمی با یک درجه ی آزادی ارائه گردد به نحوی که دارای تعداد بازوی کمتری نسبت به سایر مکانیزم-ها باشد و مسیری بسیار نزدیک به مسیر حرکت قوزک پا در راه رفتن طبیعی با طول گام های مختلف و با سرعت مناسب برای توانبخشی (زیر 4/0 متر بر تانیه) را طی نماید.
بدین منظور، از مکانیزم با تعداد بازوی کمتر (شش بازو) به عنوان هسته ی اصلی دستگاه مورد نظر استفاده شده و ابعاد مکانیزم از لحاظ مکان و زمان طی مسیر مطلوب، بهینه سازی گردیده. در بهینه سازی مکانیزم از الگوریتم های دقیقی مانند الگوریتم ربات سایه که اخیرا توسعه یافته، استفاده شده است. لازم به ذکر است که دستگاه مورد نظر قابلیت تطبیق پذیری و استفاده برای افراد مختلف با طول گام های متفاوت حین حرکت را دارد. بعلاوه بسیاری از نقص و ایرادات موجود در دستگاه های مشابه در آن برطرف شده است. همچنین دستگاه در یک نرم افزار مدل سازی دینامیکی مدل شده و سپس مدل اسکلتی-عضلانی ارائه شده است.

 

نقص نوروفیزیولوژی-سکته ی مغزی- توانبخشی راه رفتن – مکانیزم یک درجه آزادی-سنتز مسیر.