Skip to main content
فهرست مقالات

خواص مکانیکی و مدلسازی خطی پنجه پروتزی فلکس فوت: مطالعه موردی

نویسنده:

علمی-پژوهشی (وزارت علوم)/ISC (6 صفحه - از 41 تا 46)

زمینه و هدف: پنجه مصنوعی یکی اجزاء کلیدی پروتز اندام تحتانی محسوب شده و نقش مهمی را در راه رفتن فرد دارای قطع عضو ایفا می کند. توجه به نیاز های فرد دچار قطع عضو منجر به گسترش روزافزون انواعی از این پروتزها با قابلیت ذخیره انرژی شده است. در حالی که مطالعات متعددی به بررسی سینتیکی و سینماتیکی این پروتزها پرداخته اند تحقیقات معدودی در زمینه تعیین خواص مکانیکی این پنجه های پروتزی صورت گرفته است. هدف از انجام این مطالعه تعیین سفتی پنجه پروتزی فلکس فوت در ناحیه پاشنه و جلوی پنجه و ارائه مدل الاستیک خطی حاکم بر رفتار نیرو- تغییرشکل در این نواحی بود. مواد و روش ها: مطالعه از نوع موردی بوده که در ابتدا راه رفتن یک فرد سالم ارزیابی و حداکثر نیروی برابر با 800 نیوتن جهت بارگذاری پنجه پروتزی تعیین گردید. سپس آزمون مکانیکی نیرو- تغییرشکل با استفاده از ماشین تست کشش بر یک نمونه پنجه پروتزی فلکس فوت در دو ناحیه پاشنه و جلوی پنجه انجام شد. منحنی نیرو- تغییر شکل رسم و مدل خطی به نمودارها برازش شد. شیب منحنی به عنوان سفتی تعریف گردید. نتیجه گیری: مدل خطی با دقت بالایی توانایی تخمین زدن رفتار مکانیکی پنجه را داشت (0.9< R2). سفتی پاشنه برابر با 88.85 و سفتی ناحیه پنجه برابر با 74.54 نیوتن بر میلیمتر بود. بحث: نتایج این مطالعه نشان دهنده آن است که مدل خطی به خوبی قابلیت پیش بینی رفتار این نوع پنجه را دارا است. بیشتر بودن سفتی پاشنه نسبت به جلوی پنجه ممکن است نشاندهنده عملکرد ذخیره کنندگی بیشتر در پاشنه نسبت به جلوی پنجه می باشد.

Background: Prosthetic foot is an essential element of lower limb prosthesis، which plays an important role in the amputee gait. There is a growing trend towards development of energy storing prosthetic feet considering the amputee needs during walking. Several researches have focused on kinetics and kinematics of energy storing feet، however little is known about the mechanical properties of these commercial feet. Purpose: Assess the mechanical properties of Flex-foot using its force-deformation curve and a linear elastic model. Materials and method: This was a case study in which gait of a healthy subject was analysed and maximum force of 800 N was defined as applied load on the prosthetic foot. Load-deformation test was performed on heel and forefoot regions of Flex-foot using a testing machine. A linear elastic behaviour was assumed، and thus the slope of the force-deformation curve was defined as the stiffness. Results: The linear elastic model was found relatively appropriate (R2 > 0.9). The stiffness in heel and forefoot was found to be 88.85 and 74.54 N/mm، respectively. Conclusion: The results of this study show that a linear elastic model could predict mechanical behaviour of this foot adequately. The higher stiffness in heel compared to forefoot is an indicator of greater storing capacity in this region.


برای مشاهده محتوای مقاله لازم است وارد پایگاه شوید. در صورتی که عضو نیستید از قسمت عضویت اقدام فرمایید.