دانلود تحقیق در مورد شبیه سازی انسان

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 11

شبیه سازی انسان

آیا روزی خواهد رسید که هر انسان نمونه‌ای کاملاً شبیه به خود داشته باشد؟ ادعای برخی مراکز علمی و تحقیقاتی مبنی بر موفقیت در همانندسازی انسان واکنش‌های متفاوتی را در سراسر دنیا برانگیخته است. این گزارش به کندوکاو در ابعاد گستردة رخداد علمی همانندسازی انسان می‌پردازد.

مفهوم صحیح همانندسازیاصطلاح همانندسازی یا کلونینگ (cloning) به سه روند کاملاً مجزا از یکدیگر اطلاق می‌شود. متأسفانه تصور مردم از این عمل برگرفته از فیلم‌های غیرواقعی است که در آنها انسان‌هایی با قدرت خارق‌العاده برای شرکت در یک جنگ جهانی تولید می‌شوند.اما در واقع، در همانندسازی، برخلاف روند طبیعی تولیدمثل دو والدی، دانشمندان از نقشة ژنتیکی یعنی DNA یک جاندار برای تولید موجود دیگری استفاده می‌کنند.

جاندار تولیدشده از لحاظ ژنتیکی کاملاً مشابه والد خود است. همانندسازی پدیدة جدیدی نیست. دوقلوهای همسان نوعی موجودات همانندسازی‌شده به‌شمار می‌روند. از یک سلول، دو سلول مشابه ایجاد می‌شود که ذخیرة ژنتیکی کاملاً یکسانی دارند. بنابراین، دوقلوهای همسان می‌توانند از تمام اعضای بدن یکدیگر برای پیوند موفق اعضا استفاده کنند.دکتر مسعود هوشمند، عضو هیئت علمی مرکز ملی تحقیقات مهندسی ژنتیک و تکنولوژی زیستی، متداول‌ترین نوع همانندسازی را شکل جنینی آن ذکر می‌کند. وی می‌گوید: «یک سلول تخم به دو سلول تقسیم می‌شود. هر کدام از دو سلول جدید، در صورت قرار گرفتن در رحم مادر و طی دوران جنینی، انسانی مشابه دیگری ایجاد خواهد کرد. می‌توان یکی از این دو سلول را در حالت انجماد حفظ کرد و سال‌ها بعد، در صورت تمایل والدین، در رحم مادر گذاشت. به این ترتیب، فرزندان خانواده کاملاً به هم شبیه می‌شوند و تنها از لحاظ سنی با یکدیگر اختلاف می‌یابند. در نوع دیگر همانندسازی، از سلول بالغ استفاده می‌شود. هستة یک سلول لقاح‌یافته را خارج می‌کنیم و هستة سلول بالغی را به جای آن قرار می‌دهیم. هریک از سلول‌های بدن انسان اطلاعات لازم را برای ساخت انسان دیگر در خود دارد، اما سلول‌های هر بافت فقط از اطلاعات مربوط به فعالیت همان بافت استفاده می‌کنند. برای مثال، سلول پوست، با وجود برخورداری از تمام اطلاعات ژنتیکی یک انسان کامل، تنها از داده‌های مربوط به بافت پوست استفاده می‌کند و ژن‌های مرتبط با سایر بافت‌ها خاموش هستند. هرگاه هستة این سلول بالغ در داخل تخم لقاح‌یافته قرار داده شود، ژن‌های خاموش فعال می‌شوند و انسانی با مشخصات ژنتیکی فرد بالغ تولید خواهند کرد. پس از تعویض هسته و تثبیت آن با کمک مواد شیمیایی و جریان الکتریسیته، سلول تخم در داخل رحم مادر قرار داده می‌شود. جنین حاصل، دیوارة سلولی و مواد داخل آن ـ به‌جز DNA ـ را از مادر دریافت کرده است و پس از طی دورة نه‌ماهة بارداری، به روش زایمان طبیعی یا سزارین به دنیا خواهد آمد. نوع سوم شبیه‌سازی شیوة درمانی آن است. کاربردهای پزشکی این روش بسیار است. برخی از سلول‌ها، مانند سلول‌های عصبی، خاصیت تکثیر خود را پس از بلوغ از دست می‌دهند. با استفاده از روش سوم همانندسازی می‌توان سلول پوست فردی را که نیاز به سلول عصبی دارد چنان برنامه‌ریزی کرد که سلول عصبی بسازد. بدن این فرد هیچ‌گاه چنین سلولی را در پیوند پس نخواهد زد زیرا از لحاظ خصوصیات ژنتیکی دقیقاً یکسان هستند.»بسیاری از دانشمندان هدف از همانندسازی را به نتیجه رساندن نوع سوم آن، یعنی شبیه‌سازی درمانی، می‌دانند. روشی که در آن می‌توان سلول‌هایی برای مبتلایان به بیماری‌های مرگبار ساخت، سلول‌هایی که دیگر با تهاجم بدن بیمار مواجه نمی‌شوند چراکه از نظر ژنتیکی کاملاً مشابه سلول‌های خود فرد هستند. چند سلول از بدن فرد مبتلا به دیابت گرفته می‌شود و هستة سلول بیمار به جای هستة یک سلول تخم قرار می‌گیرد. سلول تخم حاصل در رحم زنی کاشته می‌شود و فردی با خصوصیات ژنتیکی شخص مبتلا به دیابت به‌وجود می‌آید. اگر به جای این کار، سلول تخم حاصل را در آزمایشگاه رشد دهیم، در میان سلول‌های به‌وجود آمده، انواعی از سلول به نام سلول‌های بنیادی یافت خواهند شد. سلول‌های بنیادی از قابلیت تبدیل به بافت‌های مختلف بدن برخوردار هستند. در فرد مبتلا به بیماری قند، دانشمندان سلول‌های بنیادی را به سلول‌های سازندة انسولین تبدیل می‌کنند. جایگزین کردن سلول‌های مذکور در بدن بیمار سبب بهبود وی خواهد شد.دکتر فروزنده محجوبی، متخصص سیتوژنتیک مولکولی پزشکی، مفهوم همانندسازی را بسیار فراتر از شبیه‌سازی انسانی می‌داند. وی دربارة سایر کاربردهای مفید همانندسازی می‌گوید: «ژن مورد نظرمان را از سلول یک موجود زنده خارج می‌کنیم و در داخل سلول دیگری جای می‌دهیم. برای مثال، ژن تولید شیر در گاو را جدا می‌کنیم و آن را درون سلول یک مخمر تک‌سلولی فعال می‌کنیم. در نتیجه، برای تولید شیر، نیازی به نگهداری از حیوان بزرگی با جثة گاو نیست. یک تک‌سلولی کوچک کار ترشح شیر را انجام خواهد داد. این روند در صنایع غذایی انقلاب بزرگی ایجاد می‌کند.»

تاریخچة همانندسازیسابقة همانندسازی به حدود 20 سال قبل بازمی‌گردد. در آن زمان، نخستین نوزاد آزمایشگاهی به دنیا آمد. روش باروری آزمایشگاهی شیوة جدیدی را برای تولیدمثل در اختیار محققان گذاشت.

متخصصان لقاح آزمایشگاهی (IVF) روش‌های تازه‌ای برای تکثیر جنین یافتند. این مطالعات زمینه‌ساز همانندسازی بود.در جولای 1997، گروهی از دانشمندان اسکاتلندی موفق به شبیه‌سازی نخستین پستاندار زنده شدند. گوسفندی به نام دالی با استفاده از روش انتقال هستة سلولی به دنیا آمد. دالی تمام مشخصه‌ها و توانمندی‌های ژنتیکی گوسفند اصلی را داشت.

دکتر محجوبی در این‌باره معتقد است: «شاید در مورد نخستین موجود همانندسازی‌شده، هدف دانشمندان ارزیابی توانایی‌های تکنیکی بشر و قابلیت سلول‌ها برای خلق یک جاندار کامل بود. نباید از یاد برد که اطلاعات دانشمندان در مورد موجودات همانندسازی‌شده ناقص است. این‌که گوسفند شبیه‌سازی‌شده در طول حیات خود چه تفاوتی با سایر حیوانات خواهد داشت، نیاز به بررسی‌های بیشتری دارد.»در اوت 2001، گاوی که با استفاده از سلول‌های موجود در مایع مترشحه از غدد پستانی

دانلود تحقیق در مورد شبیه سازی انسان 10 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 11

شبیه سازی انسان

آیا روزی خواهد رسید که هر انسان نمونه‌ای کاملاً شبیه به خود داشته باشد؟ ادعای برخی مراکز علمی و تحقیقاتی مبنی بر موفقیت در همانندسازی انسان واکنش‌های متفاوتی را در سراسر دنیا برانگیخته است. این گزارش به کندوکاو در ابعاد گستردة رخداد علمی همانندسازی انسان می‌پردازد.

مفهوم صحیح همانندسازیاصطلاح همانندسازی یا کلونینگ (cloning) به سه روند کاملاً مجزا از یکدیگر اطلاق می‌شود. متأسفانه تصور مردم از این عمل برگرفته از فیلم‌های غیرواقعی است که در آنها انسان‌هایی با قدرت خارق‌العاده برای شرکت در یک جنگ جهانی تولید می‌شوند.اما در واقع، در همانندسازی، برخلاف روند طبیعی تولیدمثل دو والدی، دانشمندان از نقشة ژنتیکی یعنی DNA یک جاندار برای تولید موجود دیگری استفاده می‌کنند.

جاندار تولیدشده از لحاظ ژنتیکی کاملاً مشابه والد خود است. همانندسازی پدیدة جدیدی نیست. دوقلوهای همسان نوعی موجودات همانندسازی‌شده به‌شمار می‌روند. از یک سلول، دو سلول مشابه ایجاد می‌شود که ذخیرة ژنتیکی کاملاً یکسانی دارند. بنابراین، دوقلوهای همسان می‌توانند از تمام اعضای بدن یکدیگر برای پیوند موفق اعضا استفاده کنند.دکتر مسعود هوشمند، عضو هیئت علمی مرکز ملی تحقیقات مهندسی ژنتیک و تکنولوژی زیستی، متداول‌ترین نوع همانندسازی را شکل جنینی آن ذکر می‌کند. وی می‌گوید: «یک سلول تخم به دو سلول تقسیم می‌شود. هر کدام از دو سلول جدید، در صورت قرار گرفتن در رحم مادر و طی دوران جنینی، انسانی مشابه دیگری ایجاد خواهد کرد. می‌توان یکی از این دو سلول را در حالت انجماد حفظ کرد و سال‌ها بعد، در صورت تمایل والدین، در رحم مادر گذاشت. به این ترتیب، فرزندان خانواده کاملاً به هم شبیه می‌شوند و تنها از لحاظ سنی با یکدیگر اختلاف می‌یابند. در نوع دیگر همانندسازی، از سلول بالغ استفاده می‌شود. هستة یک سلول لقاح‌یافته را خارج می‌کنیم و هستة سلول بالغی را به جای آن قرار می‌دهیم. هریک از سلول‌های بدن انسان اطلاعات لازم را برای ساخت انسان دیگر در خود دارد، اما سلول‌های هر بافت فقط از اطلاعات مربوط به فعالیت همان بافت استفاده می‌کنند. برای مثال، سلول پوست، با وجود برخورداری از تمام اطلاعات ژنتیکی یک انسان کامل، تنها از داده‌های مربوط به بافت پوست استفاده می‌کند و ژن‌های مرتبط با سایر بافت‌ها خاموش هستند. هرگاه هستة این سلول بالغ در داخل تخم لقاح‌یافته قرار داده شود، ژن‌های خاموش فعال می‌شوند و انسانی با مشخصات ژنتیکی فرد بالغ تولید خواهند کرد. پس از تعویض هسته و تثبیت آن با کمک مواد شیمیایی و جریان الکتریسیته، سلول تخم در داخل رحم مادر قرار داده می‌شود. جنین حاصل، دیوارة سلولی و مواد داخل آن ـ به‌جز DNA ـ را از مادر دریافت کرده است و پس از طی دورة نه‌ماهة بارداری، به روش زایمان طبیعی یا سزارین به دنیا خواهد آمد. نوع سوم شبیه‌سازی شیوة درمانی آن است. کاربردهای پزشکی این روش بسیار است. برخی از سلول‌ها، مانند سلول‌های عصبی، خاصیت تکثیر خود را پس از بلوغ از دست می‌دهند. با استفاده از روش سوم همانندسازی می‌توان سلول پوست فردی را که نیاز به سلول عصبی دارد چنان برنامه‌ریزی کرد که سلول عصبی بسازد. بدن این فرد هیچ‌گاه چنین سلولی را در پیوند پس نخواهد زد زیرا از لحاظ خصوصیات ژنتیکی دقیقاً یکسان هستند.»بسیاری از دانشمندان هدف از همانندسازی را به نتیجه رساندن نوع سوم آن، یعنی شبیه‌سازی درمانی، می‌دانند. روشی که در آن می‌توان سلول‌هایی برای مبتلایان به بیماری‌های مرگبار ساخت، سلول‌هایی که دیگر با تهاجم بدن بیمار مواجه نمی‌شوند چراکه از نظر ژنتیکی کاملاً مشابه سلول‌های خود فرد هستند. چند سلول از بدن فرد مبتلا به دیابت گرفته می‌شود و هستة سلول بیمار به جای هستة یک سلول تخم قرار می‌گیرد. سلول تخم حاصل در رحم زنی کاشته می‌شود و فردی با خصوصیات ژنتیکی شخص مبتلا به دیابت به‌وجود می‌آید. اگر به جای این کار، سلول تخم حاصل را در آزمایشگاه رشد دهیم، در میان سلول‌های به‌وجود آمده، انواعی از سلول به نام سلول‌های بنیادی یافت خواهند شد. سلول‌های بنیادی از قابلیت تبدیل به بافت‌های مختلف بدن برخوردار هستند. در فرد مبتلا به بیماری قند، دانشمندان سلول‌های بنیادی را به سلول‌های سازندة انسولین تبدیل می‌کنند. جایگزین کردن سلول‌های مذکور در بدن بیمار سبب بهبود وی خواهد شد.دکتر فروزنده محجوبی، متخصص سیتوژنتیک مولکولی پزشکی، مفهوم همانندسازی را بسیار فراتر از شبیه‌سازی انسانی می‌داند. وی دربارة سایر کاربردهای مفید همانندسازی می‌گوید: «ژن مورد نظرمان را از سلول یک موجود زنده خارج می‌کنیم و در داخل سلول دیگری جای می‌دهیم. برای مثال، ژن تولید شیر در گاو را جدا می‌کنیم و آن را درون سلول یک مخمر تک‌سلولی فعال می‌کنیم. در نتیجه، برای تولید شیر، نیازی به نگهداری از حیوان بزرگی با جثة گاو نیست. یک تک‌سلولی کوچک کار ترشح شیر را انجام خواهد داد. این روند در صنایع غذایی انقلاب بزرگی ایجاد می‌کند.»

تاریخچة همانندسازیسابقة همانندسازی به حدود 20 سال قبل بازمی‌گردد. در آن زمان، نخستین نوزاد آزمایشگاهی به دنیا آمد. روش باروری آزمایشگاهی شیوة جدیدی را برای تولیدمثل در اختیار محققان گذاشت.

متخصصان لقاح آزمایشگاهی (IVF) روش‌های تازه‌ای برای تکثیر جنین یافتند. این مطالعات زمینه‌ساز همانندسازی بود.در جولای 1997، گروهی از دانشمندان اسکاتلندی موفق به شبیه‌سازی نخستین پستاندار زنده شدند. گوسفندی به نام دالی با استفاده از روش انتقال هستة سلولی به دنیا آمد. دالی تمام مشخصه‌ها و توانمندی‌های ژنتیکی گوسفند اصلی را داشت.

دکتر محجوبی در این‌باره معتقد است: «شاید در مورد نخستین موجود همانندسازی‌شده، هدف دانشمندان ارزیابی توانایی‌های تکنیکی بشر و قابلیت سلول‌ها برای خلق یک جاندار کامل بود. نباید از یاد برد که اطلاعات دانشمندان در مورد موجودات همانندسازی‌شده ناقص است. این‌که گوسفند شبیه‌سازی‌شده در طول حیات خود چه تفاوتی با سایر حیوانات خواهد داشت، نیاز به بررسی‌های بیشتری دارد.»در اوت 2001، گاوی که با استفاده از سلول‌های موجود در مایع مترشحه از غدد پستانی

دانلود تحقیق در مورد شبیه سازی حرکات انسان

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 48

پیشگفتار :

یکی از معلولیتهای مادرزادی و اکتسابی (مانند جنگ و حوادث کارخانجات) قطع عضو اندام فوقانی و تحتانی می باشد ، هر سطح قطع عضو از ناحیه انگشتان تا مقاطع مختلف آن عضو اتفاق می افتد . از زمانهای بسیار دور به هر علت زیر بشر به فکر جاگزینی اندام فوقانی و تحتانی صدمه این بوده است :

الف : از نظر روانی و زیبایی

ب: از نظر کاربرد عملی و رفع وابستگی به غیر

وسایل کمکی اندام تحتانی جهت راه رفتن ، نشستن و غیره از اهمیت خاصی برخوردار است ، در صورتیکه اعضاء مصنوعی اندام فوقانی در انجام کار و فعالیت اقتصادی و اجتماعی و استقلال شخصی حائز اهمیت بسیار است .

جایگزینی اندام فوقانی را بصورت زیر ناتوان طبقه بندی کرده :

1ـ قطع یک یا چند انگشت 2ـ قطع از ناحیه مچ دست

3ـ قطع از نواحی مختلف ساعد 4ـ قطع از ناحیه آرنج

5ـ قطع از نواحی مختلف بازو 6ـ قطع کامل بازو

7ـ قطع از ناحیه کمر بندی کتفی

نظر به اینکه آمار و اطلاعات میزان شایعات دست (چپ و راست) هیچگونه دلالتی بر غالب بودن تعداد برخی از این ضایعات بر برخیدیگر ندارد ، همواره مراکز درمانی و مؤسسات تولیدی پیش بنی لازم جهت یکدست کامل را مینمایند (پنجه ، آرنج ، شانه) تا بتوانند جهت الگوی معلولین باشند .

الف: ارزشیابی باقی مانده از لحاظ طول ، قطر و غیره

ب: مشخص کردن نوع و تعداد مفاصل و دامنه حرکتی آنها

ج: تهیه ثابت کننده (ساکت) جهت اتصال عضو مصنوعی به عضو باقیمانده .

د: با در نظر گرفتن دست مصنوعی عامل حرکتی انتخاب و در عضو باقیمانده بقیه می شود .

مقدمه :

هدف از کاربرد دست و پای مصنوعی چاره جوئی اشکالات حرکتی است ، در اثر نقص عضو یا قطع دست و پای طبیعی در شخص بوجود می آید ، ساده ترین صورت این وسیله دست و پای چوبین بدون مفصل و چنگک است . کاملترین صورت آن دست و پایی است که تا حد امکان تا در به حرکت مشابه حرکات طبیعی وده و کاربرد آن بوسیله شخص معلول محتاج به تمرین ، دقت و تمرکز خاصی نباشد .

از نظر تکاملی ما بین دست چوبن و دست سیبرنیتکی می توان دستهای مصنوعی دیگری ذکر کرده از قبیل : الف) دست مکانیکی چنگک دار با استفاده از تسمه فنر و فرمان حرکت را از جابجائی عضلات شانه و گردن میگیرد .

ب) دست الکترومکانیکی که فرمان حرکت را از جابجائی عضلات یا انقباض مکانیکی آنان و یا از علائم آنان (EMG) اخذ می کند و عنصر قدرت یا حرکت آن یک جزء الکترومکانیکی از قبیل موتور یا غیره می باشد .

در این دو نوع دست مصنوعی حلقه کنترل از طریق مسیر پس خور (فیزیکی) مشاهداتی بسته می شود . بعبارت دیگر شخص معلول برای انجام حرکت مطلوب به بهترین حالت ، تنها میتواند با مشاهده نتیجه حرکت آنرا تصحیح یا بصورت مطلوب تغییر دهد . این حلقه پس خور(فیزیکی) با حلقه پس خوری که حرکت یک دست سالم موجود است که نتیجه آن آگاه بودن تقریباً آنی شخص از وضعیت مکانی دست نیروی وارد به آن می باشد . که تفاوت زیادداشته و کاربرد آن غالباً مستلزم کوشش زیاد ازجانب شخص معلول است .

در دست سیبر نیتکی که به شرح آن خواهد آمد که لازم است حلقه های پس خوری که به حرکت یک دست سالم موجوداست بقیه شده و سیستم کنترل آنچنان طرح گردد که به وجه ایده آل کاربرد آن بوسیلة شخص معلول بطور ناخودآگاه امکان پذیر باشد .

به عبارت دیگر به همانگونه که به یک شخص سالم حرکت دست بطور طبیعی و بدون احتیاج به تمرکز خاص و ایجاد خستگی فکری انجام گیرد ، دست سیبرنیتکی نیز بتواند حرکات سادهرا با همان سهولت و در سطح ناخودآگاه انجام دهد .

به نام خدا

مقدمه :

خلاصه ای از مدل کردن ، کنترل ، شبیه سازی حرکات انسان :

بشر مدتهاست که مجذوب عملکرد بدن بوده است . حرکت در میان تجلیات و اعمال بدن از چنان عمومیت و ویژگی برخوردار است که انسان را به طریق فیزیولوژی به محیط و دیگران مرتبط می کند . این صحبت مختصر در زمینه بحث و تحقیق کارهای جدید مدلسازی : کنترل و شبیه سازی حرکت انسان می باشد .

سیستم عضلانی ـ استخوانی : سیستم متشکل از دو عضله می تواند بصورت محرک نیرو عمل کند . مدلهای گوناگونی برای عضله پیشنهاد شده است . این مدلها غیر دقیق بوده و تفاوتی میان عملکرد خود عضله و گروهی از تارها قافل نیست . تفاوت مقدماتی بین این مدلها ، درجه معادلات دیفرانسیل بکار گرفته شده و ورودی های آنها می باشد . ورودی های عضله عبارتند از سیستمهای موتور باوران (efferent) آلفا (α) و گاما و خروجی های آن عبارتند از سیگنال آوران (afferent) که به CNs می روند .

(نوع Ia و Ib و سیستمهای فیبری نوع Il) ونیرو می روی استخوان و اندازه گیرهای نیرو اثر می کند . دیاگرام جعبه ای عضله شکل زیر نشان داده شده است :

از این دیاگرام جعبه ای پیداست که خروجی عضله بستگی به طول ، سرعت انقباض ورودیهای عصبی دارد .

مطالعات کنترل : مطالعات اساسی کنترل شامل مباحث ، وضعیت و پایداری عضو ، حرکت نقطه به نقطه ، فشردن در مقابل سطح ، گرفتن اشیاء ،‌اجرای حرکات موزون و پریدن در هواست .

مباحث مورد استفاده که کنترل عبارتند از برنامه ریزی و کنترل بهینه ،‌فیدبک غیر خطی ، فیدبک حالت ، پایداری لیاپانف ، فیدبک نیرو ، کنترل سیستم های ـ دینامیکی مقید ، انتقال از سیستم مقید به سیستم غیر مقید و بالعکس و سیستم های کنترل یادگیر .

شبیه سازی : نظر به پیچیدگی ارتباطات فیزیولوژیکی و ابعاد زیاد مسائل حتی در ساده ترین حرکات انسان تحلیل اینگونه سیستمها با ابزار ریاضی متداول معادلات دیفرانسیل و انتگرالی حرکت تحللی پایداری و سیستمهای معادلات جبری ، غیر ممکن می نماید . به ناچار به موارد زیر متوسل شده اند :

مدلسازی مکانیکی ، شبیه سازی آنالوگ ، شبیه سازی کامپیوتر رقمی و اخیرا شبیه سازی مدوی توزیع شده . شبیه سازیهایی که می برید اگر چه در حرکات انسانی زیاد بکار نرفته اند ولی در آینده مورد آزمایش و طراحی پروتزها و ارتزها که میکروپراسورها با سیستم فیزیولوژیکی موقعی توام می شوند کاربرد پیدا خواهند کرد . بشر راه بسیار طولانی که مسیر تکاملی پیموده است

دانلود تحقیق در مورد شبیه سازی حرکات انسان 43 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 48

پیشگفتار :

یکی از معلولیتهای مادرزادی و اکتسابی (مانند جنگ و حوادث کارخانجات) قطع عضو اندام فوقانی و تحتانی می باشد ، هر سطح قطع عضو از ناحیه انگشتان تا مقاطع مختلف آن عضو اتفاق می افتد . از زمانهای بسیار دور به هر علت زیر بشر به فکر جاگزینی اندام فوقانی و تحتانی صدمه این بوده است :

الف : از نظر روانی و زیبایی

ب: از نظر کاربرد عملی و رفع وابستگی به غیر

وسایل کمکی اندام تحتانی جهت راه رفتن ، نشستن و غیره از اهمیت خاصی برخوردار است ، در صورتیکه اعضاء مصنوعی اندام فوقانی در انجام کار و فعالیت اقتصادی و اجتماعی و استقلال شخصی حائز اهمیت بسیار است .

جایگزینی اندام فوقانی را بصورت زیر ناتوان طبقه بندی کرده :

1ـ قطع یک یا چند انگشت 2ـ قطع از ناحیه مچ دست

3ـ قطع از نواحی مختلف ساعد 4ـ قطع از ناحیه آرنج

5ـ قطع از نواحی مختلف بازو 6ـ قطع کامل بازو

7ـ قطع از ناحیه کمر بندی کتفی

نظر به اینکه آمار و اطلاعات میزان شایعات دست (چپ و راست) هیچگونه دلالتی بر غالب بودن تعداد برخی از این ضایعات بر برخیدیگر ندارد ، همواره مراکز درمانی و مؤسسات تولیدی پیش بنی لازم جهت یکدست کامل را مینمایند (پنجه ، آرنج ، شانه) تا بتوانند جهت الگوی معلولین باشند .

الف: ارزشیابی باقی مانده از لحاظ طول ، قطر و غیره

ب: مشخص کردن نوع و تعداد مفاصل و دامنه حرکتی آنها

ج: تهیه ثابت کننده (ساکت) جهت اتصال عضو مصنوعی به عضو باقیمانده .

د: با در نظر گرفتن دست مصنوعی عامل حرکتی انتخاب و در عضو باقیمانده بقیه می شود .

مقدمه :

هدف از کاربرد دست و پای مصنوعی چاره جوئی اشکالات حرکتی است ، در اثر نقص عضو یا قطع دست و پای طبیعی در شخص بوجود می آید ، ساده ترین صورت این وسیله دست و پای چوبین بدون مفصل و چنگک است . کاملترین صورت آن دست و پایی است که تا حد امکان تا در به حرکت مشابه حرکات طبیعی وده و کاربرد آن بوسیله شخص معلول محتاج به تمرین ، دقت و تمرکز خاصی نباشد .

از نظر تکاملی ما بین دست چوبن و دست سیبرنیتکی می توان دستهای مصنوعی دیگری ذکر کرده از قبیل : الف) دست مکانیکی چنگک دار با استفاده از تسمه فنر و فرمان حرکت را از جابجائی عضلات شانه و گردن میگیرد .

ب) دست الکترومکانیکی که فرمان حرکت را از جابجائی عضلات یا انقباض مکانیکی آنان و یا از علائم آنان (EMG) اخذ می کند و عنصر قدرت یا حرکت آن یک جزء الکترومکانیکی از قبیل موتور یا غیره می باشد .

در این دو نوع دست مصنوعی حلقه کنترل از طریق مسیر پس خور (فیزیکی) مشاهداتی بسته می شود . بعبارت دیگر شخص معلول برای انجام حرکت مطلوب به بهترین حالت ، تنها میتواند با مشاهده نتیجه حرکت آنرا تصحیح یا بصورت مطلوب تغییر دهد . این حلقه پس خور(فیزیکی) با حلقه پس خوری که حرکت یک دست سالم موجود است که نتیجه آن آگاه بودن تقریباً آنی شخص از وضعیت مکانی دست نیروی وارد به آن می باشد . که تفاوت زیادداشته و کاربرد آن غالباً مستلزم کوشش زیاد ازجانب شخص معلول است .

در دست سیبر نیتکی که به شرح آن خواهد آمد که لازم است حلقه های پس خوری که به حرکت یک دست سالم موجوداست بقیه شده و سیستم کنترل آنچنان طرح گردد که به وجه ایده آل کاربرد آن بوسیلة شخص معلول بطور ناخودآگاه امکان پذیر باشد .

به عبارت دیگر به همانگونه که به یک شخص سالم حرکت دست بطور طبیعی و بدون احتیاج به تمرکز خاص و ایجاد خستگی فکری انجام گیرد ، دست سیبرنیتکی نیز بتواند حرکات سادهرا با همان سهولت و در سطح ناخودآگاه انجام دهد .

به نام خدا

مقدمه :

خلاصه ای از مدل کردن ، کنترل ، شبیه سازی حرکات انسان :

بشر مدتهاست که مجذوب عملکرد بدن بوده است . حرکت در میان تجلیات و اعمال بدن از چنان عمومیت و ویژگی برخوردار است که انسان را به طریق فیزیولوژی به محیط و دیگران مرتبط می کند . این صحبت مختصر در زمینه بحث و تحقیق کارهای جدید مدلسازی : کنترل و شبیه سازی حرکت انسان می باشد .

سیستم عضلانی ـ استخوانی : سیستم متشکل از دو عضله می تواند بصورت محرک نیرو عمل کند . مدلهای گوناگونی برای عضله پیشنهاد شده است . این مدلها غیر دقیق بوده و تفاوتی میان عملکرد خود عضله و گروهی از تارها قافل نیست . تفاوت مقدماتی بین این مدلها ، درجه معادلات دیفرانسیل بکار گرفته شده و ورودی های آنها می باشد . ورودی های عضله عبارتند از سیستمهای موتور باوران (efferent) آلفا (α) و گاما و خروجی های آن عبارتند از سیگنال آوران (afferent) که به CNs می روند .

(نوع Ia و Ib و سیستمهای فیبری نوع Il) ونیرو می روی استخوان و اندازه گیرهای نیرو اثر می کند . دیاگرام جعبه ای عضله شکل زیر نشان داده شده است :

از این دیاگرام جعبه ای پیداست که خروجی عضله بستگی به طول ، سرعت انقباض ورودیهای عصبی دارد .

مطالعات کنترل : مطالعات اساسی کنترل شامل مباحث ، وضعیت و پایداری عضو ، حرکت نقطه به نقطه ، فشردن در مقابل سطح ، گرفتن اشیاء ،‌اجرای حرکات موزون و پریدن در هواست .

مباحث مورد استفاده که کنترل عبارتند از برنامه ریزی و کنترل بهینه ،‌فیدبک غیر خطی ، فیدبک حالت ، پایداری لیاپانف ، فیدبک نیرو ، کنترل سیستم های ـ دینامیکی مقید ، انتقال از سیستم مقید به سیستم غیر مقید و بالعکس و سیستم های کنترل یادگیر .

شبیه سازی : نظر به پیچیدگی ارتباطات فیزیولوژیکی و ابعاد زیاد مسائل حتی در ساده ترین حرکات انسان تحلیل اینگونه سیستمها با ابزار ریاضی متداول معادلات دیفرانسیل و انتگرالی حرکت تحللی پایداری و سیستمهای معادلات جبری ، غیر ممکن می نماید . به ناچار به موارد زیر متوسل شده اند :

مدلسازی مکانیکی ، شبیه سازی آنالوگ ، شبیه سازی کامپیوتر رقمی و اخیرا شبیه سازی مدوی توزیع شده . شبیه سازیهایی که می برید اگر چه در حرکات انسانی زیاد بکار نرفته اند ولی در آینده مورد آزمایش و طراحی پروتزها و ارتزها که میکروپراسورها با سیستم فیزیولوژیکی موقعی توام می شوند کاربرد پیدا خواهند کرد . بشر راه بسیار طولانی که مسیر تکاملی پیموده است

بررسی دامپرهای مگنتورئولوژیک برای شبیه سازی اکیب زمین لرزه

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 21

بررسی دامپرهای مگنتورئولوژیک برای شبیه سازی اکیب زمین لرزه

چکیده:

در بررسی های اخیر، کارایی وسایلMC برای تعدیل پاسخ زلزله أی از لحاظ تجربی و تحلیلی شده داده شده است. بررسی های قبلی بررسی کاربرد یک دامپر MR واحد برای کنترل یک ساختمان چند طبقه متمرکز گردید. یک الگوریتم کنترل بهینه شده توسط تراشه بر اساس بازخورد شتاب برای استفاده با دامپر MR توسعه یافت. بررسی های تحلیلی، این روش را به حالتی توسعه داد که در آن دامپرهای مختلفی بکار برده می شوند. کانون این بررسی، تایید تجربی و آزمایش این نتیجه با استفاده از دستگاههای MR مختلف برای کنترل یک ساختمان است. آزمایشات در لابراتوار مهندسی زلزله و کنترل ساختاری دانشگاه واشنگتن، انجام می شوند. نتایج آزمایشی نشان می دهند که دامپرهای MR مختلف می توانند بطور موثر برای کاهش پاسخ های یک سازه بکار بروند.

1ـ مقدمه:

دامپرهای MR وسایل نیم ـ فعالی هستند که ترکیب خوبی از ویژگی های

مطلوب را ارائه می کنند و کاربرد مهندسی ساختمان جالبی دارند. آنها به حداقل نیرو احتیاج دارند و می‌توانند به سرعت به تغییرات در ورودی کنترل پاسخ دهند و نسبتاً ارزان هستند و کاملاً قابل اطمینان می باشند. زیرا قطعات متحرک کمی دارند. بعلاوه، بررسی های اخیر بر روی یک دامپر 20 تنی MR در دانشگاه نوتردام نشان داده اند که این دستگاه ها نیروهای با بزرگی لازم را برای کاربردهای کنترل ساختاری در مقیاس کامل، فراهم می نمایند. ولی. چون این دستگاهها غیر خطی هستند، یکی از چالش ها در کاربرد این فن آوری به توسعة الگوریتم های کنترل مناسب مربوط می شود. بررسی های تحلیلی نشان داده اند که عملکرد سیستم های کنترل بر اساس دامپرهای MR وابسته به انتخاب الگوریتم بکار رفته است. در یک بررسی اخیر، یک دامپر MR واحد بکار رفته همراه با یک الگوریتم کنترل بهینه شده توسط تراشه در کاهش پاسخ های یک ساختمان چند طبقه، موثر بوده است.

بررسی های بعدی نشان داده اند که این الگوریتم برای کنترل دستگاههای نیم ـ فعال چند گانه در یک ساختمان، مفید بوده است. عملکرد سیستم کنترل نیم ـ فعال نشان دهندة سازگار بودن سیستم ها می باشد. در این بررسی، آزمایشات برای بررسی کاربرد دامپرهای MR چندگانه در یک ساختمان، انجام می شوند. آزمایشات در لابراتوار مهندسی زلزله و کنترل ساختاری دانشگاه واشنگتن انجام شده اند. چهار دامپر MR حالت ـ برش برای کنترل یک ساختمان شش طبقه در معرض شتاب جاذبة تک محوری، بکار برده می شوند. دستگاههای کنترل بین طبقة همکف و طبقه اول ساختمان و بین طبقات اول و دوم ساختمان ، قرار داده می شوند. نتایج نشان می دهند که دامپرهای MR می توانند برای کاهش پاسخ های زلزله أی یک ساختمان بکار برده شوند.

2ـ برپا کردن دستگاه آزمایش:بررسی های آزمایشی در لابراتوار مهندسی زلزله و کنترل ساختمان دانشگاه واشنگتن انجام شدند و از یک