Manyetoreolojik (MR) silindirli yarı etkin diz eklemi ortezi tasarımı

Bu tezde MR silindirin sönümlendirici olarak kullanıldığı bir ortezin elektromekanik tasarımı yapılmıştır ve gömülü sistem aracılığı ile kestirim ve denetim yordamları geliştirilmiştir. Daha ayrıntılı biçimi ile bu yapı duyargalardan veri toplayarak, evre kestirimini yapan ve buna göre diz ortezinin denetimini gerçekleştiren mikrodenetleyicinin bulunduğu elektronik bir kart tasarımını içermektedir. Manyetoreolojik (MR) silindire denetim sırasında istenilen akımı uygulayabilecek bir akım kaynağı tasarlanmış, doğrulanmış ve endüstriyel bir ürün ile performans karşılaştırması yapılmıştır. Çalışmanın ilk safhasında MR silindir denetimsiz olarak incelenmiş ve serbest olarak hareket etmesine izin verilmiştir. Diz ortezi için mikrodenetleyici üzerinde gerçek zamanlı olarak çalışan evre kestirim algoritmalarının doğru olarak çalıştığı tespit edilmiştir. Tezin son bölümünde mikrodenetleyici üzerinde üretilen yürüyüş evreleri ile MR silindirin ve diz ortezinin denetimi yapılmış, elde edilen sonuçlar tartışılmıştır. Bu tez çalışmasının bir parçası olarak diz eklemi ortezi tasarımı aşamasında kullanılacak hareket ölçüm sistemleri üzerine de inceleme yapılmış ve uygun bir sistem seçilmiştir. Bu hareket ölçüm sistemi hem toplanan verilerin doğruluğunu denetleyen bir mekanizma hem de evre kestirim çalışmalarının referansı olarak kullanılmıştır. Tasarlanan pasif iskelet ile yürüyen sağlıklı insan üzerinden veriler toplanmış ve evre kestirim çalışmaları yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara bakıldığında pasif iskelet üzerinde filtrelenmiş diz açısı kullanılarak yapılan evre kestirim çalışmasının başarım oranı bazı evreler için %95 değerlerine çıkmasına rağmen genel başarım oranı %68 olarak hesaplanmıştır. Filtrelenmiş alt bacak açısı ile yapılan evre kestirim çalışmalarında ise genel başarım oranı %76 olarak bulunmuştur. Diz eklemi ortezi ile yapılan evre kestirim çalışmalarında elde edilen genel başarım oranı %93 olarak hesaplanmıştır. Bu çalışma yapılırken MR silindir serbest bırakılmış, denetimi yapılmamıştır. MR silindirin denetlendiği evre kestirim çalışmasında ise genel başarım oranı %88 olarak hesaplanmıştır.