@article { author = {Sameri Nedafi, Rouhollah and Moazemi Goudarzi, Ali and Fathi, Alireza}, title = {Optimum design of a knee orthosis powered by series elastic actuators}, journal = {Iranian Journal of Biomedical Engineering}, volume = {9}, number = {3}, pages = {305-316}, year = {2015}, publisher = {Iranian Society for Biomedical Engineering}, issn = {5869-2008}, eissn = {9685-8006}, doi = {10.22041/ijbme.2016.23047}, abstract = {Abstract: The statistical studies indicate that diseases, accidents and wares are the principal causes to increase the number of amputees in the world. These studies also show that the most of mutilation disabilities are related to musculoskeletal. Obesity, sedentary, lack of proper exercise as well as the risk of some diseases, cause weaken in knee muscles and other difficulties of this hand. As a consequence, the knee muscles can`t apply a mighty torque to accomplish knee motion.The objective of this study is to propose a proper solution to improve the life quality of those who suffer from weak knees. In this study, by investigating the biomechanical behavior of a healthy foot in a normal gait, the indispensable power which can enforce a 50% weak Knee to achieve the same gait can be calculated. In order to naturalize the mentioned knee, a new control-active orthosis is designed. The proposed design is specified by an electromechanical actuator and an elastic component articulated in a light weight four-bar mechanism.  Its mechanical behavior is tested in a simulated walking gait and the optimum value of elastic coefficient is estimated as 7KN/m. In this case, the maximum torque applicable to knee joint has increased by 34 per cent.}, keywords = {Knee orthosis,series elastic actuator,rehabilitation,dynamics model,gait}, title_fa = {طراحی بهینة یک اورتز زانو مجهز به عملگرهای الاستیک سری}, abstract_fa = {تعریف مسئله: بررسی‏های آماری نشان می‏دهند که بیماری­ها، تصادفات، سوانح و جنگ­ها از عوامل پایه‏ای در افزایش معلولان در جهان هستند که از میان آنها، بخش عمده‏ای از معلولیت­های نقص عضو در اندام­های حرکتی و به­خصوص در عضوهای زیر زانو مشاهده می‏شود. چاقی مفرط، کم تحرکی، انجام ندادن حرکات ورزشی مناسب و همچنین ابتلا به برخی بیماری­ها، از عواملی هستند که موجب ضعف زانو و چنین عوارضی می شود و عدم تحمل گشتاورهای بالا در مفصل زانو از عواقب آن است. در این تحقیق، علاوه­بر بررسی رفتار دینامیکی اجزای یک پای سالم در طول حرکت در گیت قدم زدن، توان مکانیکی لازم برای توانمندسازی زانوی ضعیفی تعیین می­شود که عضلات آن می­توانند تنها تا 50 درصد از حد­اکثر گشتاور لازم برای قدم زدن، مانند یک پای سالم، را  اعمال کنند. راه حل: برای توانبخشی زانوی اشاره­شده، یک اورتز زانو از نوع کنترل فعال طراحی­شده است. در طرح پیشنهادی، اورتز از ترکیب یک عملگر الکترومکانیکی و یک عامل الاستیک تشکیل­شده است که در یک سازة سبک چهار میله­ای مفصل­بندی شده به همدیگر متصل شده­اند. نتایج: با بررسی طرح­های مختلفی که تنها ضریب کشسانی عامل الاستیک در آنها متفاوت است، بهترین طرح انتخاب و مدول کشسانی فنر آن با توجه به قیدهای هندسی و مکانیکی طرح، 7 کیلو­نیوتون بر متر تعیین شد. در این شرایط، بیشینه گشتاور قابل اعمال توسط زانو تا 34 درصد افزایش­یافته است.}, keywords_fa = {اورتز زانو,عملگر سری الاستیک (جزو بخش چکیده نیست),توان‌بخشی,مدل دینامیکی,قدم زدن}, url = {https://www.ijbme.org/article_23047.html}, eprint = {https://www.ijbme.org/article_23047_943ad9de46669b52953c99e61eb980bd.pdf} }