Biyomekatronik Sistemlere Giriş
Doç. Dr. Erkan KAPLANOĞLU
Osman ÜLKİR
Gazi AKGÜN
ISBN: 978-605-9594-24-0 Ağustos 2017 kitabı
204 sayfa, (16,5x24 cm2), 80 gr 1. hamur kağıt
Arka kapak yazısı.
Biyomekatronik, günümüzde, en önemli mühendislik ve tıp konularından birisidir; hem mekatronik mühendisliğinde önemli bir çalışma alanı hem de tıp biliminde insan uzuv hareketlerinin desteklenmesi, uzuvların güçlendirilmesi, sorunlu vücut fonksiyonlarının iyileştirilmesi veya bizzat uzuvlara ait fonksiyonları yerine getirmesinde önemli bir konudur.
Kendisi de disiplinlerarası bir alan olan mekatronik mühendisliği, endüstri ve toplumun ihtiyaçlarına göre zaman içerisinde çeşitli alt disiplinlere ayrılmıştır. Mekatroniğin sağlık alanındaki uygulamalarının irdelendiği ve ürünlerin geliştirilme faaliyetlerinin gerçekleştirildiği alt disiplinine biyomekatronik adı verilmektedir. Bu alt disiplinde akıllı ortez protezler, implantlar, alt üst uzuv rehabilitasyon robotları tasarlanarak gerçekleştirilmektedir.
Biyomekatronikte tasarlanan protezler sıradan protezlerden farklıdır. Bu akıllı protezlerde temelde dinamik, mekanik ve elektrik olmak üzere üç bileşen vardır: Dinamik, akıllı protez bedenin bir parçası kemik gibi hareket etmesi sağlayan bileşendir. Mekanik ise protezin vücuda bağlanmasını sağlar. Elektrik ise protezin sinir sistemiyle iletişim kurması sağlar.
Bu kitabımızda ilk önce insan vücudunun anatomisi incelenmiş olup daha sonra sırasıyla biyosinyaller, biyomekatronikte kullanılan eyleyiciler, sensörler, biyomekatronik sistemlerde ortez ve protezler ve rehabilitasyon robotlar ele alınmıştır. Kitabımız hem mühendislik disiplinleri için hem de tıp ve sağlık bilimleri için iyi bir kaynak kitap niteliğindedir.
|
|
|
|
|
İçindekiler
Önsöz
Bölüm 1. BİYOMEKATRONİĞE GİRİŞ
1.1 Mekatronik Nedir?
1.2 Biyomekatroniğin Uygulama Alanları
1.3 Özet
1.4 Sorular
Bölüm 2. İNSAN VÜCUDUNUN ANATOMİSİ
2.1 Temel Anatomi ve Biyomedikal Terimler
2.1.1 Mikroskopik Anatomi
2.1.2 Makroskopik Anatomi
2.1.3 Anatomik Düzlemler
2.1.4 Anatomik Eksenler
2.1.5 Eklem Hareketleri
2.1.6 Vücudun Temel Bölümleri
2.2 Antropoloji ve Antropometri
2.2.1 Vücut Segment Uzunluğu
2.3 İskelet Sistemi
2.3.1 Baş ve Gövde Kemikleri
2.3.2 Üst Ekstremite Kemikleri
2.3.3 Alt Ekstremite Kemikleri
2.4 Eklemler
2.4.1 Eklem Çeşitleri
2.5 Kas Sistemi
2.5.1 Düz Kaslar
2.5.2 Kalp Kası
2.5.3 Çizgili Kaslar
2.6 Özet
2.7 Sorular
Bölüm 3. BİYOSİNYALLER
3.1 Elektriksel Biyolojik Sinyaller
3.1.1 Aksiyon Potansiyelleri
3.1.2 Elektroneurogram (ENG)
3.1.3 Elektromiyogram (EMG)
3.1.4 Elektrokardiyogram (EKG)
3.1.5 Elektroensefalogram (EEG)
3.1.6 Uyandırılmış potansiyeller (UP)
3.1.7 Elektrogastrogram (EGG)
3.2 Fiziksel Biyolojik Sinyaller
3.2.1 Fonokardiyogram (FKG)
3.2.2 Vibromiyogram (VMG)
3.2.3 Vibroartogram (VAG)
3.2.4 Otoakustik Emisyon (OAE)
3.3 Biyosinyallerin Analizi
3.3.1 Biyosinyallerin Sınıflandırılması
3.3.2 Filtreleme
3.3.3 Ön İşlem
3.3.4 Öznitelik Çıkarma
3.3.5 Boyut Azaltma Algoritmaları
3.3.6 Örüntü Tanıma ve Sınıflandırma
3.4 Örnek Bir Sınıflandırma Uygulaması
3.4.1 Özet
3.4.2 Giriş
3.4.3 Kısa Zamanlı Fourier Dönüşümü ve Frekans Analizi
3.4.4 Veri Toplama Yöntemi
3.4.5 Frekans Analizi
3.4.6 Sınıflandırma
3.4.7 Bulgular ve Tartışma
3.5 Özet
3.6 Sorular
Bölüm 4. BİYOMEKATRONİKTE KULLANILAN EYLEYİCİLER
4.1 Elektrik Motorları
4.1.1 DC Motorlar
4.1.2 Fırçasız DC Motorlar
4.1.3 Servo Motorlar
4.1.4 Step Motorlar
4.1.5 Doğrusal Motorlar
4.2 Hidrolik ve Pnömatik Eyleyiciler
4.3 Akıllı Malzemeler
4.3.1 Şekil Hafızalı Metaller
4.3.2 ŞHM ile Protez Parmak Uygulaması
4.4 Özet
4.5 Sorular
Bölüm 5. BİYOMEKATRONİKTE KULLANILAN SENSÖRLER
5.1 Biyolojik Sensörler
5.1.1 Elektromiyogram Sensörleri
5.1.2 Elektroensefalogram Sensörleri
5.2 Mekanik Sensörler
5.2.1 Kuvvet Sensörü
5.2.2 Pozisyon Sensörü
5.2.3 İvme Ölçer Sensörü
5.2.4 Eğim Sensörü
5.2.5 Açı Ölçer
5.2.6 El Dinamometreleri
5.2.7 Göz İzleyicisi
5.3 Özet
5.4 Sorular
Bölüm 6. BİYOMEKATRONİK SİSTEMLERDE ORTEZ VE PROTEZLER
6.1 Ortez Nedir?
6.1.1 Alt Ekstremite Ortezleri
6.1.2 Üst Ekstremite Ortezleri
6.1.3 Gövde (Spinal) Ortezleri
6.1.4 Örnek Bir Ortez Uygulaması
6.2 Protez Nedir?
6.2.1 Üst Ekstremite Protezleri
6.2.2 Kozmetik (Pasif) Protezler
6.2.3 Mekanik (Aktif) Protezler
6.2.4 Myoelektrik Kontrollü Protezler
6.2.5 Alt Ekstremite Protezleri
6.2.6 Örnek Bir Protez Uygulaması
6.3 Özet
6.4 Sorular
Bölüm 7. REHABİLİTASYON ROBOTLARI
7.1 Yüksek Seviye Kontrol Stratejileri
7.2 Düşük Seviyeli Kontrol Stratejileri
7.3 Üst Ekstremite Rehabilitasyon Robotları
7.3.1 MIT-Minus
7.3.2 Hand Some
7.3.3 Hand Mentor
7.3.4 Hand Exos
7.3.5 Hand of Hope
7.3.6 ARM Guide
7.3.7 ArmeoPower
7.3.8 NereBot
7.3.9 SUEFUL-7
7.3.10 Haptic Knob
7.4 Alt Ekstremite Rehabilitasyon Robotları
7.4.1 Fizyoterabot
7.4.2 Lokomat
7.4.3 ReoAmbulator
7.4.4 GaitMaster5
7.4.5 Ayak Bileği Rehabilitasyonu
7.4.6 MotionMaker
7.5 Özet
7.6 Sorular
Kaynakça
Dizin
|
|
|
|
|
