Bir Ayak Bileği Rehabilitasyon Robotunun Tasarımı, Üretimi ve Kontrolü


Arş. Gör. Emre YILDIRIM

Tez Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Makine Fakültesi, Mekatronik Mühendisliği, Türkiye

Tez Danışmanı: Erhan Akdoğan

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Desteklendiği Program: Diğer

Özet:

Bu tez çalışmasında, ayak bileğine yönelik fizik tedavi ve rehabilitasyon sürecinde doktor ve fizyoterapistlere yardımcı olmak üzere taşınabilir, kompakt yapıda, etkin ve güvenilir insan-robot etkileşimi sağlayan bir robotik rehabilitasyon sistemi geliştirilmiştir.

Bu kapsamda, ayak bileğinin biyomekanik ölçümlerini (eklem hareket açıklığı, eklem torku) hassas bir şekilde yapan, terapötik egzersiz türlerinden olan pasif germe egzersizini hibrit empedans kontrol yöntemi ile gerçekleştirebilen, evde kullanıma uygun bir robotik sistemin tasarımı, üretimi ve kontrolü gerçekleştirilmiştir.

Pasif germe egzersizinin modellenmesi fizik tedavi ve rehabilitasyon uzmanı doktorlarla birlikte gerçekleştirilmiş ve fizyoterapistlerin klinikte manuel olarak uyguladığı germe egzersizinin geliştirilen robotik sistem tarafından başarıyla uygulanabildiği gösterilmiştir.

Sağlıklı ve hasta gönüllülerle yapılan test çalışmaları sonucunda, geliştirilen ayak bileği rehabilitasyon robotunun hassas bir şekilde biyomekanik ölçümleri yapabildiği ve ayak bileği fizik tedavi ve rehabilitasyonunu gerçekleştirebildiği ortaya konmuştur.

Klinik deneylerde kaydedilen veriler grafiksel olarak verilmiş, kullanılan hibrit empedans kontrolün insan-robot etkileşiminde etkinliği, hastanın güvenliği açısından uygunluğu ve fizyoterapistlerin manuel olarak yaptığı egzersizlerin düzgün bir şekilde robotik olarak modellenebilmesi incelenmiş ve sonuçlar ortaya konulmuştur.

Bu çalışmanın literatüre katkısı, hibrit empedans kontrol yöntemi ile fizyoterapistlerin gerçekleştirdiği manuel terapötik egzersizlerin modellendiği bir kontrol algoritmasına sahip, taşınabilir ve kompakt bir robotik mekanizma ile ayak bileği fizik tedavi ve rehabilitasyonunun gerçekleştirilebilmesidir.