DİZ EKLEMİ HAREKETİNE DESTEK SAĞLAYAN BİR DIŞ İSKELET GELİŞTİRİLMESİ

Yıl 2023, Cilt: 4 Sayı: 2, 82 - 95, 24.12.2023

Mustafa Terkin , Kasım Serbest , Ömer Seçgin

https://doi.org/10.58769/joinssr.1376098

Öz

This study was carried out to relieve the discomfort experienced in the knee joint and to provide a more comfortable walk, to relieve the pressure on the knees of people who constantly stand, and at the same time to meet all degrees of freedom in the knee and thus enable sitting and standing comfortably without restricting the movement of the knee. This system includes a set of sensors, fluids, channels. Sensors detect the user's movements and provide feedback to a control unit to adjust the pressure levels of the fluid. Thus, the flow of fluid can be adjusted to provide greater support and stability to a person's knee joints. In this article, prostheses, orthoses and wearable devices can be used for the following purposes: to support the knee, to reduce pain in the knee, to relieve the knee's mobility with the help of industrially produced electronic sensors to relieve the knee in case of knee muscle deterioration. This device, which provides knee support, is made to be wearable, lightweight and aesthetic. The operation of the knee support system is done by adjusting the pressure of the fluid, and the pressure adjustment is made by the electronic card.

Anahtar Kelimeler

Knee braces, knee orthosis, sit to stand, knee rehabilitation.

DİZ EKLEMİ HAREKETİNE DESTEK SAĞLAYAN BİR DIŞ İSKELET GELİŞTİRİLMESİ

Öz

Diz ekleminde yaşanan rahatsızlığı gidermek, daha rahat konforlu bir yürüyüş sağlamak, sürekli ayakta duran insanların dizinde oluşan baskıyı almak, aynı zamanda dizdeki tüm serbestlik derecelerini karşılayarak dizde hareket kısıtlaması olmadan rahat şekilde oturup kalkma sağlanabilmesi için bu çalışma yapılmıştır. Bu sistem, bir dizi sensör, akışkan ve kanal içerir. Sensörler, kullanıcının hareketlerini algılar ve akışkanın basınç seviyelerini ayarlamak için bir kontrol ünitesine geri bildirim sağlar. Kişinin diz eklemlerine daha fazla destek ve stabilite sağlamak için akışkanın akışı ayarlanabilir. Protezler, ortezler ve giyilebilir cihazlar şu amaçla kullanılabilmektedir: dizi desteklemek, dizdeki ağrıları azaltmak, diz kas bozulmalarında dizi rahatlatmak amacına sahip endüstriyel olarak üretime uygun elektronik sensörler yardımıyla dizdeki hareket kabiliyetini rahatlatmak. Bu makalede dize destek sağlayan, giyilebilir hafif ve estetik özellikte bir cihaz tasarımı yapılmıştır. Diz destek sisteminin çalışması akışkanın basıncı ayarlanılarak yapılmaktadır, basınç ayarı da elektronik kart sayesinde yapılmaktadır.

Anahtar Kelimeler

diz ortezi, oturup kalkma, diz rehabilitasyonu., Dizlik

Kaynakça

• [1] Neslihan, T. O. P., BAŞAK, H., & ŞAHİN, İ. (2021). Biyomimetik Tabanlı Fonksiyonel Yürüteç Tasarımı ve Dijital İnsan Modelleme İle Ergonomik Analizi. El-Cezeri, 8(2), 618-619.
• [2] ÇALIKUŞU, İ., UZUNHİSARCIKLI, E., & FİDAN, U. Alt ekstremite dış iskeletinin modellenmesi ve biyomekanik analizi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 39(1), 550-561.
• [3] Öçal, A. E. (2023). Tahriksiz, giyilebilir ve ergonomik üst gövde dış iskelet sistemi geliştirilmesi.
• [4] Patent: ES2116882A1 https://worldwide.espacenet.com/patent/search?q=pn%3DES2116882A1
• [5] Patent: ES2116882A1 https://worldwide.espacenet.com/patent/search?q=pn%3DES2116882A1
• [6] Patent: US20210290420A1 https://worldwide.espacenet.com/patent/search?q=pn%3DUS2021290420A1
• [7] Patent: US20180271690A1 https://worldwide.espacenet.com/patent/search?q=pn%3DUS2018271690A1
• [8] Patent: US6471664 https://worldwide.espacenet.com/patent/search?q=pn%3DUS6471664B1
• [9] Patent: US6039707 https://worldwide.espacenet.com/patent/search?q=pn%3DUS6039707A
• [10] Patent: JP5801859B2 https://worldwide.espacenet.com/patent/search?q=pn%3DJP5801859B2
• [11] Young, Aaron J., and Daniel P. Ferris. (2017). State of the Art and Future Directions for Lower Limb Robotic Exoskeletons, IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, 25 (2), 171–182.
• [12] Zoss, A. B., Kazerooni, H., Chu, A. (2006). Biomechanical design of the Berkeley lower extremity exoskeleton (BLEEX), IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, 11 (2), 128-138.
• [13] Series Elastic Actuators. (t.y). Erişim: 5 Şubat 2019, http://fab.cba.mit.edu/classes/865.15/people/rebecca.kleinberger/assets/papers/SEA_ Pratt.pdf
• [14] Huo, Weiguang, et al. (2016). Lower Limb Wearable Robots for Assistance and Rehabilitation: A State of the Art, IEEE Systems Journal, 10(3), 1068–1081.
• [15] Chou, Ching-Ping, ve B. Hannaford. (1996). Measurement and Modeling of McKibben Pneumatic Artificial Muscles, IEEE Transactions on Robotics and Automation, 12 (1), 90–102.
• [16] ERTAN, K., & ELDEM, C. (2022). TEMSİLİ BİR GİYİLEBİLİR DIŞ İSKELETİN ERGONOMİK ANALİZ YÖNTEMLERİ İLE İNCELENMESİ. Ergonomi, 5(1), 19-20.
• [17] Hazar, Y. (2020). Giyilebilir dış iskelet el (Master's thesis, Batman Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü). 39-48
• [18] BAYSAL, CV (2020). Pnömatik Yapay Kaslar için Sinir Ağı Tabanlı Ters Modelleme. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi , (Ejosat Ek Özel Sayı (HORA)) 56-58.
• [19] Aydoğan, İ. ve AYDIN, EA (2022). Parmak Hareketlerine Dayalı Gerçek Zamanlı İnsan-Makine Arayüzleri için Giyilebilir Elektromiyogram Tasarımı. Politeknik Dergisi , 1-1. 975-977.
• [20] AKKAŞ, Y., & ERTAŞ, Ö. Ü. H. A. YÜKSEK LİSANS TEZİ. ESNEK UZUVLU PARALEL MANİPÜLATÖR KULLANARAK GİYİLEBİLİR ROBOTİK BACAK TASARIMI VE KİNEMATİK ANALİZİ. 2-13
• [21] Zhou, J., Yang, S., & Xue, Q. (2021). Lower limb rehabilitation exoskeleton robot: A review. Advances in Mechanical Engineering, 13(4), 16878140211011862. 3–10.
• [22] Serbest, Kasım. El kaslarının rehabilitasyonu için aktif dinamik el-el bileği ortezi tasarımı. 2017. PhD Thesis. Sakarya Universitesi (Turkey). 67 – 110.
• [23] KILIÇ, E., Şekerci, B., KIZILHAN, H., & Başer, Ö. (2020). Sertliği değiştirilebilir bir ayak bileği dış iskelet robotun çeşitli kontrolcüler ile pozisyon takibi kontrol performansının değerlendirilmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 35(3), 1554-1558.
• [24] Mert, A.; Seçgin, Ö.; Akan, A. Sürekli Vücut Sıcaklığı Ölçümü İçin Biyotelemetri Cihaz Tasarımı The Design of a Biotelemetry Device for Continous Body Temperature Monitoring. Tıp Teknolojileri Ulusal Kongresi, 2014,
• [25] Karabıyık, İ., Kılıç, E., & Bayram, A. (2019). Bilek rehabilitasyonu için düşük maliyetli bir taşınabilir robotik cihazın geliştirmesi ve kontrolü.