Dış iskelet robotlar, insan uzuvları ile etkileşim halinde çalışan

Dış iskelet robotlar, insan uzuvları ile etkileşim halinde çalışan, giyilebilir
elektromekanik yapılardır. Bu robotlar, yürüme engeli olan ya da yaşlı kişilerde
yardımcı uzuv, felçli kişilerde rehabilitasyon ve sağlıklı insanlarda güç artırımı
amacı ile kullanılmaktadır. İnsan vücudunun sinir-kas sistemi, bağlı
bulundukları eklemlerde sertlik ve sönümlemeyi devamlı değiştirerek
minimum enerji sarfiyatı ile esnek ve kararlı bir hareket kabiliyeti
sağlamaktadır. Yürüme sırasında eklemlerin sertliğinin değişmesi ile birlikte
kararlı bir yürümenin gerçeklenebilmesi için eklemlerdeki sönümleme
katsayılarının ve sönümleme momentlerinin eş zamanlı olarak değiştirilmesi
gerekmektedir. Manyeto-reolojik (MR) frenler, bu farklı sönümleme
momentlerini en hızlı şekilde ayarlayabilen pasif eyleyicilerdir. Ancak, dış
iskelet robotların eklemlerinde kullanılacak MR fren tasarımları için istenen
maksimum sönümleme katsayısı ve sönümleme momenti değerlerinin
bilinmesi gerekmektedir. Shamaei ve arkadaşları (2013) biyomekanik bir
çalışma gerçekleştirerek farklı boy ve kilolardaki kişiler için yürüme sırasında
eklem sertlik katsayısı değişimini genel istatiksel formüller ile ifade
etmişlerdir. Bu makalede; alt uzuv dış iskelet robotların eklemlerinde kararlı
bir yürüme davranışını sağlayabilecek MR fren tasarımları için gerekli olan
sönümleme katsayısı ve momentlerinin maksimum değerleri hesaplanmıştır.
Elde edilen sonuçlar, dış iskelet robotların, ortezlerin, protezlerin ve insansı
robotların biyomimetik eklemelerine yerleştirilecek MR frenlerin başlangıç
tasarım kriteri olarak kulllanılabilecektir.