طراحی سیستم توانبخشی آسیب‌دیدگی تاندون انگشتان دست با استفاده از مکانیزم محدودکننده درجات آزادی

توانبخشی روندی معرفی می‌شود که در آن فرد بیمار با استفاده از امکانات و تجهیزات متعدد توانایی از دست رفته خود و همچنین استقلال فردی در انجام فعالیت‌های روزمره خود را به دست می‌آورد. حدود 30% از آسیب‌دیدگی‌های به وجود آمده برای انسان در طول زندگی مربوط به دست است که میزان قابل توجهی از آن مربوط به آسیب‌دیدگی تاندون انگشتان دست است. دست انسان به عنوان یکی از مهم‌ترین اعضای بدن انسان در تعامل با محیط، بیشترین نقش در حفظ استقلال فردی در انجام کارهای روزانه را دارد. در این مقاله با استفاده از مشاهدات روی نحوه توانبخشی سنتی این آسیب‌دیدگی‌ها پس از عمل جراحی و دوره سکون پس از آن روی انگشتان دست و همچنین با بهره‌گیری از مکانیزمی بر پایه ساختارهای محدودکننده درجات آزادی غیرمطلوب، طراحی یک سیستم توانبخشی برای آسیب‌دیدگی تاندون انگشتان دست صورت پذیرفته است. مکانیزم مورد استفاده در این طراحی با مقایسه میان مدل‌های متداول استفاده شده برای توانبخشی دست انتخاب شده است و در عمل این سیستم با انتقال نیرو به انتهای انگشتان دست و همچنین محدودساختن سایر درجات آزادی انگشت باعث خم‌شدن انگشت حول مفصل مورد نظر توانبخشی می‌شود. مراحل طراحی سیستم با استفاده از یک نمونه اولیه برای بررسی نحوه عملکرد و همچنین به دست آوردن نیروهای لازم برای انتخاب المان‌های الکتریکی به پایان می‌رسد.

Design of a Hand Tendon Injury Rehabilitation System using a DOF Constrainer Mechanism

Rehabilitation is a process in which the patient achieves his/her lost ability and individual independence in performing their daily activities using numerous facilities and equipment. About 30% of human lifethreatening injuries are related to their hand. The human hand, as one of the most important organs of the human body in interacting with the environment, has the greatest role in maintaining individual independence in daily work. In this article, a rehabilitation system has been designed for hand tendon injury using observations of traditional rehabilitation of hand injuries after surgery and recovery period, and through a mechanism based on structures restricting undesirable degrees of freedom. The mechanism used in this design has been selected by considering conventional tendon injury rehabilitation exercises. In this way, the system can easily bend the finger over the marked joint by using a tendon shape mechanism, which applies force on the tip of the finger. The process of system designing is completed using a prototype to examine the method of operation as well as to obtain the required forces for choosing electrical elements.