Bu tədqiqat yüngül dərəcədə hərəkət məhdudiyyəti olan şəxslərə yeriyərkən dəstək vermək üçün hazırlanmış, təxminən 1,3 kq kütləyə malik, mühərrikli və deformasiya oluna bilən təkərli robotik əsanı araşdırır. Əsanın əsas yeniliyi 95A Shore sərtliyində termoplastik poliuretandan (TPU) üçölçülü printerlə hazırlanmış pnevmatik olmayan elastik təkərlərin xətti kvadratik tənzimləyici (Linear Quadratic Regulator, LQR) əsaslı mühərrik idarəetməsi ilə birləşdirilməsidir. Təcrübələrdə daha elastik təkərlər kiçik maneələri aşmaqda və müxtəlif sərt səthlərdə yüksək tezlikli titrəyişlərin istifadəçiyə ötürülməsini azaltmaqda sərt təkərlə müqayisədə üstünlük göstərmişdir. Bununla belə, prototipin aşağı mühərrik fırlanma anı yüksək yüklərdə işləməyi məhdudlaşdırır, istifadəçi qiymətləndirmələri isə cihazın klinik effektivliyini və ya yıxılmaların qarşısını aldığını sübut etmir.

Maneə aşma təcrübələrində xüsusi hazırlanmış ən yumşaq təkər 45 mm hündürlüyündə maneələri beş sınağın hamısında aşmış, lakin 55 mm maneədə uğur qazana bilməmişdir. Hibrid təkər 25 mm-ə qədər tam uğur göstərmiş, 35 mm-də isə beş sınağın üçündə uğurlu olaraq %60 uğur nisbətinə çatmışdır. Sərt təkər 25 mm maneədə %80 uğur göstərmiş və 35 mm-dən etibarən uğursuz olmuşdur. Tədqiqatçılar bu nəticələri təkər uyğunluğunun təmas sahəsini və maneə həndəsəsinə uyğunlaşmanı artıra bilməsi ilə əlaqələndirirlər; lakin sınaqlar prototip mühərriklərinin daşıya bildiyi nisbətən aşağı yüklərdə aparılmışdır.

Titrəyiş təcrübələrində sərt, hibrid və yumşaq təkərlər taxta döşəmə, Portuqaliya tipli daş örtük, asfalt, metal barmaqlıq və ot səthlərində müqayisə edilmişdir. Fast Fourier Transform (FFT) analizi, xüsusilə yüksək tezliklərdə elastik təkərlərin titrəyiş ötürülməsini azalda bildiyini göstərmişdir. Yumşaq təkər əksər sərt səthlərdə ən aşağı yüksək tezlikli təcil komponentlərini yaradarkən, hibrid təkər istifadə üçün zəruri struktur dəstəyini qoruduğuna görə sonrakı insan sınaqlarında seçilmişdir.

İnsanlarla aparılan ilkin əsas qiymətləndirmədə yeriş problemi olmayan beş iştirakçı iki fərqli idarəetmə parametrini sınamışdır. Beş iştirakçının hamısı yenidən tənzimlənmiş Controller B-nin daha sabit olduğunu bildirmiş və ikili tapşırıqlı yeriş zamanı bu idarəetmənin daha intuitiv olduğunu qeyd etmişdir. Daha sonra 65–80 yaş aralığında yüngül hərəkət məhdudiyyəti olan 30 nəfər səhiyyə mütəxəssislərinin nəzarəti altında reabilitasiya mühitində prototipi sınamışdır. Məqalədə ümumi qavrayış %50 müsbət, %25 neytral və %25 mənfi olaraq bildirilmişdir. Bu faizlər 30 nəfərlik nümunədə tam şəxslərin sayına birbaşa uyğun gəlmədiyindən nəticələrin yuvarlaqlaşdırılıb-yuvarlaqlaşdırılmadığı göstərilməmişdir.

Türkiyə baxımından qiymətləndirmə: Tədqiqat Portuqaliyada hazırlanmış və qiymətləndirilmişdir. Robotik əsa yanaşması Türkiyədə yaşlılara qulluq, ev daxilində hərəkət dəstəyi və reabilitasiya texnologiyaları baxımından araşdırılmağa dəyər mühəndislik istiqaməti təqdim edə bilər; lakin istifadəçi antropometriyası, geniş yayılmış döşəmə növləri, reabilitasiya praktikaları, cihaz təhlükəsizliyi tələbləri, mühərrik/fırlanma anı ehtiyacları və klinik istifadəçi profilləri Türkiyə şəraitində ayrıca doğrulanmalıdır. Portuqaliyadakı kiçik istifadəçi nümunələrindən əldə edilən qəbul və istifadə nəticələri Türkiyədəki istifadəçilərə birbaşa köçürülməməlidir.

Tədqiqatın əsas problemi nədir?

Robotik hərəkət dəstək cihazları üzrə tədqiqatların mühüm hissəsi təkərli yerimə köməkçilərinə və daha böyük dəstək çərçivələrinə yönəlir. Bu cihazlar yüksək mexaniki dəstək təmin edə bilsə də, çəkiləri və tutduqları sahə səbəbindən ev kimi dar və əşyalarla dolu mühitlərdə istifadəsi çətinləşə bilər. Robotik əsa isə daha kiçik cihaz sinfidir; buna qarşılıq, yalnız bir yer təmas nöqtəsi olduğuna görə sabitlik və qeyri-bərabər səthlərdə hərəkət qabiliyyəti baxımından daha ciddi dizayn problemləri yaranır.

Bu tədqiqatın aradan qaldırmağa çalışdığı boşluq gündəlik istifadəyə uyğun qədər yüngül, ucuz və kiçik, eyni zamanda xırda səth pozuntularını aşa bilən və istifadəçiyə əlavə mexaniki dəstək verə bilən robotik əsa hazırlamaqdır. Tədqiqatçılar bu məqsədlə mühərrikli tək-təkərli əsa arxitekturasına deformasiya oluna bilən pnevmatik olmayan təkər əlavə etmişlər.

Prototip necə hazırlanmışdır?

Əsa gövdəsi standart alüminium əsanın mühərriki, elektronikanı və təkəri daşıyan alüminium çərçivə ilə birləşdirilməsi ilə hazırlanmışdır. Prototipin ümumi kütləsi təxminən 1,3 kg-dır. Sistem arxitekturasında əsanın meyl bucağını ölçmək üçün MPU6050 inertial ölçmə vahidi (IMU), istifadəçinin tutacağa tətbiq etdiyi qüvvəni ölçmək üçün Interlink 402 qüvvəyə həssas rezistor (FSR), idarəetmə hesablamalarını yerinə yetirmək üçün NodeMCU ESP32 mikrokontrolleri və mühərriki idarə etmək üçün BTS7960 H-körpü sürücüsü istifadə edilmişdir.

ESP32-nin 240 MHz ikinüvəli prosessoru idarəetmə və filtrləmə əməliyyatlarını həyata keçirir. Sistemdə Bluetooth bağlantısının gələcəkdə uzaqdan emal və ya yeriş analizi kimi tapşırıqlarda istifadə oluna biləcəyi qeyd edilsə də, hazırkı tədqiqatın əsas təcrübələri ətraf mühitin qavranılması və ya avtonom naviqasiya ilə bağlı deyil. Bu cihaz görmə məhdudiyyətli şəxslər üçün ətrafdakı maneələri aşkar edən klassik “ağıllı əsa” yanaşmasından fərqli olaraq istifadəçinin yerişinə mexaniki dəstək verməyi hədəfləyir.

Bucaq ölçülməsi və titrəyiş filtrlənməsi necə aparılır?

MPU6050-dən alınan akselerometr və bucaq sürəti məlumatları Kalman filtrində birləşdirilərək əsanın şaquliyə görə bucağı hesablanmışdır. Tədqiqatçılar, xüsusilə əl titrəmələrinin bucaq siqnalına təsirini azaltmaq üçün Kalman filtrinin çıxışına aşağıkeçirən filtr də tətbiq etmişlər.

Tədqiqatda verilən filtr əlaqəsi belədir:

\[ s_t=\alpha x_t+(1-\alpha)s_{t-1}, \qquad t>0 \]

Burada \(x_t\) Kalman filtrindən gələn cari bucaq qiymətləndirməsini, \(s_{t-1}\) əvvəlki filtrlənmiş bucaq dəyərini, \(s_t\) isə cari filtrlənmiş dəyəri göstərir. Yumşaltma əmsalı \(\alpha\), kəsim tezliyinə əsasən:

\[ \alpha=\frac{2\pi f_c\Delta t}{1+2\pi f_c\Delta t} \]

şəklində hesablanmışdır. Tədqiqatda \(f_c=4\ \text{Hz}\) və nümunələmə dövrü \(\Delta t=4\ \text{ms}\) götürülərək \(\alpha=0{,}091\) əldə edilmişdir. MPU6050-nin öz rəqəmsal aşağıkeçirən filtri isə xam sensor səviyyəsində 21 Hz-ə tənzimlənmişdir.

İstifadəçinin əsaya tətbiq etdiyi qüvvə necə ölçülmüşdür?

Tutacaqdakı FSR sensoru istifadəçinin əsaya ötürdüyü qüvvəni izləmək üçün istifadə edilmişdir. Sensorun ölçmə diapazonu təxminən 10 kq-a qədər kalibrə edilmişdir. ESP32 tərəfindən oxunan xam ADC dəyəri \(x\) ilə qramla kalibrə edilmiş qüvvə dəyəri arasındakı eksperimental çevirmə mənbə işində:

\[ F(x)=8.977\left(e^{0.001802147x}-1\right) \]

olaraq verilmişdir. Bu tənlik sensorun elektrik çıxışını təcrübə zamanı istifadə edilə bilən yük qiymətləndirməsinə çevirir.

Niyə deformasiya oluna bilən təkər istifadə edilmişdir?

Robotik əsanın təkəri 95A Shore sərtliyində TPU-dan üçölçülü printerlə hazırlanmışdır. TPU-nun elastikliyi və aşınma davamlılığı yük altında təkrarlanan deformasiya tələb edən təkər üçün onu uyğun material edir. Bununla belə, təkərin real mexaniki davranışı yalnız material sərtliyi ilə deyil, təkərin daxilindəki şüa və spoke həndəsəsi ilə də müəyyən olunur.

Tədqiqatda dörd əsas deformasiya olunan dizayn hazırlanmışdır: iki fərqli radial dizayn (Radial va və daha az spoke ehtiva edən Radial vb), pətək quruluşlu (Honeycomb) və radial elementlərlə bucaqlı elementləri birləşdirən hibrid (Hybrid) təkər. Müqayisə üçün bunlara sərt təkər və elastikliyin təsirini daha aydın göstərmək məqsədilə xüsusi çox yumşaq təkər də əlavə edilmişdir.

Şaquli istiqamətdə deformasiya təkərin yer səthi ilə təmas sahəsini genişləndirə və səth pozuntusuna həndəsi uyğunlaşmasına kömək edə bilər. Bu davranış zərbələrin birbaşa əsa gövdəsinə və tutacağa ötürülməsi əvəzinə qismən təkərin deformasiyasında udulmasına imkan verir. Lakin həddindən artıq elastiklik də istifadəçi əsaya yük verdikdə kifayət qədər dəstək verməmə riski yaradır. Buna görə dizayn problemi “mümkün qədər yumşaq təkər” istehsal etmək deyil, zərbə sönümləndirməsi ilə daşıyıcı sərtlik arasında uyğun tarazlıq yaratmaqdır.

Təkərin mexaniki modeli

Tədqiqatçılar deformasiya olunan təkəri konseptual olaraq radial yay-sönümləyici elementlərdən ibarət sistem kimi izah edirlər. Yay elementləri təkər kənarı və spoke quruluşunun elastik deformasiyasını, sönümləyicilər isə material histerezisi ilə enerji itkisinin təmsilini verir. Sadələşdirilmiş üç spoke-lu nümunədə \((K_i,\beta_i)=(50,3{,}7)\) və \(M=1{,}3\ \text{kg}\) istifadə edilərək mexaniki pozuntuya keçid reaksiyası göstərilmişdir.

Bu model iki iş rejimini ayırır. Aşağı yükdə təkər təxminən dairəvi qaldıqda sərt təkərli tək-təkər modeli idarəetmə baxımından kifayət qədər yaxınlaşdırma hesab edilir. Yük artdıqda təkərin radiusu əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir, yuvarlanma müqaviməti artır və mövcud xətti model etibarlılığını itirir. Tədqiqatçılar daha güclü mühərrik istifadə ediləcəyi halda dəyişən effektiv radiusu nəzərə alan yeni idarəetmə modelinə ehtiyac ola biləcəyini xüsusi vurğulayırlar.

LQR idarəetməsinin vəzifəsi nədir?

Əsa dinamik baxımdan təkər üzərində hərəkət edən tərs sarkaça bənzər sistem kimi modelləşdirilmişdir. LQR yanaşması vəziyyət dəyişənlərindəki sapma ilə idarəetmə girişi arasında riyazi tarazlıq quraraq əks əlaqə qazanc əmsallarını müəyyən edir. Əsas idarəetmə xərc funksiyası:

\[ J(u)=\int_{0}^{\infty}\left(x^TQx+u^TRu\right)dt \]

şəklindədir. \(Q\) vəziyyət xətalarının, \(R\) isə mühərrik idarəetmə səylərinin nə dərəcədə cəzalandırılacağını müəyyən edir. Mənbə işində:

\[ Q= \begin{bmatrix} 1 & 0 & 0 & 0\\ 0 & 0 & 0 & 0\\ 0 & 0 & 1 & 0\\ 0 & 0 & 0 & 0 \end{bmatrix} \]

istifadə edilmişdir. Aşağı sürətli mühərriklər üçün \(R=0{,}001\), daha yüksək sürətli mühərrik üçün daha yumşaq idarəetmə davranışı əldə etmək məqsədilə \(R=0{,}1\) seçilmişdir.

Orijinal LQR modeli mövqe, xətti sürət, əsa bucağı və bucaq sürəti olmaqla dörd vəziyyət dəyişəninə əsaslansa da, mövcud prototip yalnız bucağı və bucaq sürətini birbaşa ölçür. Buna görə real idarəetmədə yalnız \(K_3\) və \(K_4\) qazanc əmsalları istifadə edilmiş və əks əlaqə:

\[ u=-\left(K_3\theta+K_4\dot{\theta}\right) \]

şəklində tətbiq edilmişdir. Burada \(\theta\) əsanın şaquliyə görə bucağını, \(\dot{\theta}\) bucaq sürətini və \(u\) mühərrikin idarəetmə gərginliyini göstərir.

Mənbə işində aşağı sürətli mühərrik üçün qazanc vektoru \(K_{low}=[-31{,}62,-17{,}73,247{,}43,60{,}17]\) olaraq verilmişdir. Yüksək sürətli mühərrik üçün verilən ikinci vektorun üçüncü elementi isə mənbədə “45.3x0” kimi çap olunmuşdur. Bu ifadə aydın şəkildə birmənalı ədədi qiymət olmadığından burada düzəldilərək istifadə edilməmişdir.

−10° ilə +10° aralığının mənası

Normal istifadə zamanı sistem əsa bucağını təxminən −10° ilə +10° arasında işləyəcək şəkildə tənzimlənmişdir. LQR idarəetməsi təkbaşına +10° istinadında sabit dayanmaq əvəzinə overshoot yarada bildiyindən fiziki prototipdə əlavə təhlükəsizlik məntiqi tətbiq olunur: əsa +10°-yə çatdıqda mühərrikin enerjisi kəsilir, istifadəçi əsaya yük verə bilir və bucaq yenidən iş diapazonuna daxil olduqda mühərrik yenidən aktivləşdirilir. −10° ətrafında isə mühərrik əsanı yenidən irəli hərəkət etdirməyə başlayır.

Bu həll prototip təcrübələrini mümkün etmişdir; lakin bir idarəetmə girişinə malik sistemin həm təkərin xətti sürətini, həm də əsa bucağını eyni vaxtda müstəqil idarə edə bilmədiyini də göstərir. Tədqiqatçılar gələcəkdə istifadəçiyə və təkər deformasiyasına uyğunlaşa bilən daha inkişaf etmiş idarəetmə üsullarına ehtiyac olduğunu bildirirlər.

Mühərrik seçimi niyə vacib idi?

İki mühərrik sınaqdan keçirilmişdir. 5840-555 modelinin maksimum sürəti 470 rpm olsa da, fırlanma anı aşağı qalmış və əsaya yük tətbiq edildikdə asanlıqla dayanmışdır. 5840-31zy modeli 160 rpm maksimum sürətə malik olduğuna görə daha yavaş olsa da, daha yüksək yükdaşıma qabiliyyəti göstərmiş və sonrakı təcrübələrdə seçilmişdir.

Aşağı mühərrik gücü tədqiqatın mühüm məhdudiyyətlərindən biridir. Buna qarşılıq, tədqiqatçılar aşağı güclə yüksək nisbətli reduktorun bəzi passiv təhlükəsizlik üstünlükləri verdiyini də müzakirə edirlər: əsa həddindən artıq yüklənərsə mühərrikin cihazı nəzarətsiz şəkildə irəli sürməsi çətinləşir, enerji itkisi zamanı isə təkərin sərbəst dönməsi məhdudlaşır. Proqram təminatı watchdog mexanizmləri də qeyri-adi idarəetmə çıxışlarının qarşısını almaq üçün istifadə edilmişdir.

Zərbə və titrəyiş təcrübələri nə göstərdi?

Sərt, hibrid və xüsusi yumşaq təkərlər müxtəlif səthlərdə təxminən 30 saniyəlik sınaqlarla müqayisə edilmişdir. Əsa dik tutulmuş, mühərrikə sabit komanda verilmiş və şaquli təcil ölçülərək FFT ilə tezlik komponentləri araşdırılmışdır.

Taxta döşəmədə 20 Hz-dən yuxarı tezliklərdə sərt təkərin təcil amplitudası ümumilikdə ən yüksək, yumşaq təkərin isə ən aşağı olmuşdur. Yumşaq və hibrid təkərlərdə spoke həndəsəsi ilə bağlı nəzərəçarpan tezlik pikləri görülmüşdür. Portuqaliya tipli qeyri-bərabər daş örtükdə sərt təkər həm 5 Hz-dən aşağı, həm də 20 Hz-dən yuxarı sahələrdə daha yüksək təcil komponentləri yaratmışdır; yumşaq təkər xüsusilə 5 Hz-dən yuxarı titrəyişlərin azaldılmasında daha uğurlu olmuşdur.

Asfalt təcrübələrində 10 Hz-dən yuxarı sahədə yumşaq təkər ümumilikdə daha yaxşı sönümləmə təmin etmişdir. Hibrid dizaynın təxminən 10–15 Hz ətrafında nəzərəçarpan struktur piki müşahidə edilmişdir. Metal barmaqlıq təcrübəsinin mətn izahında sərt təkərin 15–20 Hz ətrafında aydın titrəyiş piki yaratdığı, yumşaq təkərin isə səthə uyğunlaşaraq daha aşağı titrəyiş göstərdiyi bildirilmişdir. Mənbədəki Şəkil 15-in qrafik başlığında səhvən “asphalt” ifadəsinin qalması səbəbilə bu vizual etiket elmi məlumatla qarışdırılmamalıdır.

Ot səthində üç təkər növü daha oxşar davranmışdır. Tədqiqatçılar bunu otun özünün yerdən gələn zərbələri qismən sönümləməsi ilə izah edirlər. Nəticədə deformasiya olunan təkərlərin üstünlüyü bütün səthlərdə eyni ölçüdə deyil; effektivlik səthin mexaniki xüsusiyyətlərindən asılıdır.

Tədqiqat nəyi dəstəkləyir?

• Elastik təkər həndəsəsi prototipin kiçik maneələri aşma qabiliyyətini sərt təkərlə müqayisədə artıra bilər.
• Yumşaq təkər bir çox sərt səthdə, xüsusilə yüksək tezlikli titrəyiş ötürülməsini azalda bilər.
• Hibrid təkər elastikliklə istifadəçini daşıyacaq struktur bütövlüyü arasında tədqiqatçıların sonrakı sınaqlar üçün uyğun hesab etdiyi tarazlıq təmin etmişdir.
• Yenidən tənzimlənmiş LQR əsaslı Controller B beş nəfərlik əsas istifadəçi qrupunda Controller A-dan daha sabit və ikili tapşırıqlı yerişdə daha intuitiv qavranılmışdır.
• Prototip səhiyyə mütəxəssislərinin nəzarəti altında yüngül hərəkət məhdudiyyəti olan real istifadəçilərlə işlədilə bilmişdir.

Tədqiqat nəyi sübut etmir?

• Robotik əsanın yıxılmaları azaltdığı göstərilməmişdir.
• Uzunmüddətli klinik fayda və ya dayaq-hərəkət sistemi yükündə kəmiyyətcə azalma sübut edilməmişdir.
• Cihazın orta və ya ağır hərəkət məhdudiyyəti olan şəxslər üçün təhlükəsiz olduğu göstərilməmişdir.
• 30 nəfərlik reabilitasiya qiymətləndirilməsi nəzarətli klinik tədqiqat deyil.
• Fərqli xəstəlik qrupları arasında müqayisəli effektivlik təhlili aparılmamışdır.
• Daha güclü mühərrik, ciddi təkər deformasiyası və yüksək istifadəçi yükü şəraitində mövcud LQR modelinin kifayət etdiyi göstərilməmişdir.
• Portuqaliyadakı istifadəçi qəbul nəticələri başqa ölkələrə və səhiyyə sistemlərinə birbaşa ümumiləşdirilə bilməz.

Tədqiqatın Metodu və Nəticələri

Avadanlıq və ölçmə sistemi

Sistem aşağı xərc və aşağı çəki məqsədi ilə kommersiya baxımından asan tapılan komponentlərdən qurulmuşdur. Bu seçim prototipin təkrarlanmasını asanlaşdırsa da, xüsusilə mühərrik fırlanma anını məhdudlaşdıran əsas mühəndislik kompromislərindən birini yaratmışdır.

Maneə aşma təcrübəsi

Hər təkər/mühərrik uyğunluğu 5 mm-dən başlayaraq artan maneə hündürlüklərində sınanmış və hər şərt üçün beş təkrar aparılmışdır. Aşağıdakı görünən cədvəl mənbə işinin Cədvəl 1-də verdiyi uğur faizlərini daşıyır. Honeycomb dizaynının 55 mm xanasi mənbə cədvəlində boş olduğundan dəyər yaradılmamışdır.

Mənbə işinin şərhinə görə, hibrid təkər öz radiusunun təxminən %33-nə uyğun maneə hündürlüyünə qədər %100 uğur göstərmiş və təxminən %46-ya qədər qismən uğur əldə etmişdir. Xüsusi yumşaq təkər isə radiusunun təxminən %60-na uyğun maneəni beş sınağın hamısında aşmışdır. Tədqiqatçılar bu nəticəni elastiklik artdıqca maneə ilə təmas və tutunmanın yaxşılaşması ilə əlaqələndirirlər; lakin mühərrik fırlanma anı kifayət etmədikdə həddindən artıq deformasiya təkərin dönməsini də çətinləşdirir.

FFT əsaslı titrəyiş qiymətləndirilməsi

Bu təcrübələr deformasiya olunan təkərin mexaniki filtr kimi davrana biləcəyini dəstəkləyir; lakin mənbə iş tutacağa ötürülən dayaq-hərəkət sistemi yükünü birbaşa biomexaniki ölçmələrlə qiymətləndirməmişdir.

Beş nəfərlik əsas istifadəçi qiymətləndirilməsi

Yeriş çətinliyi olmayan beş iştirakçı qısa yeriş, eyni marşrutda koqnitiv ikili tapşırıqlı yeriş və oturub-durma tapşırıqlarını iki idarəetmə parametri ilə yerinə yetirmişdir. Controller A əvvəlki əsas alqoritmi, Controller B isə mövcud prototip üçün yenidən tənzimlənmiş qazanc əmsallarını təmsil edir.

Beş iştirakçının hamısı Controller B-ni daha sabit kimi təsvir etmişdir. İkili tapşırıqlı yerişdə də bütün iştirakçılar Controller B-nin daha intuitiv olduğunu bildirmişdir. Bununla belə, boyu qısa olan üç iştirakçı +10° istinad meylinin onlar üçün çox olduğunu demiş və əsa uzunluğunun və ya icazə verilən bucaq diapazonunun şəxsə uyğun tənzimlənməsinin lazım ola biləcəyini göstərmişdir.

Yüngül hərəkət məhdudiyyəti olan 30 istifadəçi ilə qiymətləndirmə

Tədqiqatın sonrakı mərhələsində 65–80 yaş aralığında, müxtəlif sağlamlıq vəziyyətləri ilə bağlı hərəkət məhdudiyyəti olan 30 nəfər Portuqaliya səhiyyə sisteminə bağlı yerli səhiyyə bölməsində, səhiyyə mütəxəssislərinin nəzarəti altında prototipi sınamışdır. İştirakçılar xüsusi olaraq təcrübə üçün toplanmamış, normal reabilitasiya proseslərindən terapevtlər tərəfindən uyğun görülən şəxslər arasından könüllü iştirak etmişlər. Təcrübə səthləri düz və ya yalnız plitə tikişləri kimi çox kiçik nahamarlıqlara malik olmuşdur.

Ümumi istifadəçi qavrayışı mənbədə %50 müsbət, %25 neytral və %25 mənfi olaraq bildirilmişdir. N=30 üçün bu faizlərin tam şəxslərin sayına birbaşa uyğun gəlməməsi səbəbilə paylanmanın yuvarlaqlaşdırılıb-yuvarlaqlaşdırılmadığı məqalədə açıqlanmamışdır. Mənfi rəylərin əsas mövzuları əsa uzunluğu və −10°/+10° iş bucağının bəzi istifadəçilərdə narahatlıq yaratmasıdır.

Səhiyyə mütəxəssisləri daha geniş təkər təmas sahəsinin və təkərin aşağı yük altında deformasiyasının istifadəçi sabitliyinə və rahatlığına töhfə verə biləcəyini texniki qiymətləndirmə kimi bildirmişlər. Lakin bu fikir əzələ aktivliyi, oynaq momenti, yıxılma tezliyi və ya uzunmüddətli funksional nəticə kimi obyektiv klinik ölçmələrlə doğrulanmamışdır.

Əsas texniki məhdudiyyətlər

• Mövcud mühərriklər yüksək istifadəçi yüklərində asanlıqla dayana bildiyi üçün cihaz əsasən yüngül hərəkət məhdudiyyətləri üçün qiymətləndirilmişdir.
• Yüksək deformasiyada təkər radiusu dəyişdiyindən sərt təkər fərziyyəsinə əsaslanan mövcud LQR modeli etibarlılığını itirə bilər.
• Beş nəfərlik əsas istifadəçi qrupu çox kiçikdir və yeriş çətinliyi olmayan şəxslərdən ibarətdir.
• 30 nəfərlik reabilitasiya qiymətləndirilməsi qısamüddətli istifadəçi qavrayışına yönəlmişdir; ətraflı klinik nəticə göstəriciləri bildirilməmişdir.
• Maneə aşma sınaqları yüksək istifadəçi yüklərini təmsil etmir.
• Titrəyiş nəticələri daha çox səth və daha geniş təcrübələrlə doğrulanmalıdır.
• İstifadəçi boyu və yeriş tərzi sabit bucaq hədlərinin hər kəs üçün uyğun olmaya biləcəyini göstərir.

Mənbə və Metod Qeydi

Tam orijinal iş adı: A Soft Wheel Robotic Cane for Light Mobility Disabilities

Müəlliflər və sırası: Tomás Ferreira; João Silva Sequeira; Isabel Marques Santos; Ana Marques Oliveira.

Məsul müəllif: João Silva Sequeira.

Bərabər töhfə/bərabər birinci müəllif: Mənbə işində belə bir bəyan yoxdur.

Qurumlar: Instituto Superior Técnico, 1049-001 Lisboa, Portugal; Unidade Local de Saude Loures-Odivelas, 2674-514 Loures, Portugal.

Jurnal: Actuators.

Nəşriyyat: MDPI, Basel, Switzerland.

Cild və məqalə nömrəsi: Actuators 2026, 15, 232.

DOI: 10.3390/act15050232.

Rəsmi nəşr bağlantısı: https://doi.org/10.3390/act15050232

Nəşr prosesi: Alındı 4 mart 2026; yenidən baxıldı 9 aprel 2026; qəbul edildi 18 aprel 2026; yayımlandı 23 aprel 2026.

Mənbə növü və rəyçilik statusu: Rəyli tədqiqat məqaləsi. Tədqiqat köməkçi robototexnika və hərəkət dəstəyi sahəsində fiziki prototip, mühəndislik təcrübələri və istifadəçi qiymətləndirməsini əhatə edir.

Lisenziya: Creative Commons Attribution (CC BY).

Maliyyələşdirmə: LARSyS FCT desteği; 10.54499/LA/P/0083/2020 ve 10.54499/UID/50009/2025.

Etika və razılıq: Tədqiqat Helsinki Bəyannaməsi çərçivəsində aparılmış; zərərverici prosedur və şəxsi məlumat qeydi olmadığı üçün etika komitəsi baxışı/təsdiqindən azad edilmişdir. İştirakçılardan məlumatlandırılmış razılıq alınmışdır.

Məlumatların əlçatanlığı: Tədqiqatda istifadə edilən məlumatların əsaslı sorğu əsasında məsul müəllifdən əldə oluna biləcəyi bildirilmişdir.

Maraq toqquşması: Müəlliflər maraq toqquşması bildirməmişlər.

Müəllif töhfələri: Tomás Ferreira konseptuallaşdırma, proqram təminatı, araşdırma və ilkin layihə; João Silva Sequeira konseptuallaşdırma, məlumat kurasiyası, nəzərdən keçirmə/redaktə, məsləhət, layihə idarəetməsi və maliyyələşdirmə; Isabel Marques Santos resurslar, doğrulama və nəzərdən keçirmə/redaktə; Ana Marques Oliveira doğrulama və nəzərdən keçirmə/redaktə vəzifələrini yerinə yetirmişdir.

Mənbədaxili uyğunsuzluqlar: Yüksək sürətli mühərrikin LQR qazanc vektorundakı üçüncü element mənbədə “45.3x0” kimi çap edilmiş və burada səssizcə düzəldilməmişdir. Maneə aşma Cədvəl 1-də Honeycomb təkərin 55 mm nəticəsi görünən şəkildə boş buraxılmışdır. Şəkil 15 metal barmaqlıq təcrübəsini izah edərkən qrafikin üst başlığında “asphalt” yazılmışdır. N=30 reabilitasiya qrupuna verilən %50/%25/%25 qavrayış faizləri də tam şəxslərin sayına birbaşa çevrilmir; mənbə yuvarlaqlaşdırma metodunu açıqlamamışdır.

Metodoloji şərh sərhədi: Bu tədqiqat fiziki prototip və real istifadəçi sınaqlarını əhatə etsə də, klinik effektivlik tədqiqatı deyil. Yıxılmanın qarşısının alınması, uzunmüddətli təhlükəsizlik, xəstəliyə xüsusi reabilitasiya faydası və ya dayaq-hərəkət sisteminə kəmiyyətcə klinik fayda göstərilməmişdir. Mövcud mühərrik və idarəetmə arxitekturası ağır yüklərdə və ya irəliləmiş hərəkət məhdudiyyətində doğrulanmamışdır.

Bu Verianla məzmununun elmi nəticələri yalnız göstərilən mənbə işinə əsaslanır. Xarici mənbələrdən yeni eksperimental nəticə, klinik tapıntı, mexanizm və ya performans məlumatı əlavə edilməmişdir. Xarici doğrulama yalnız biblioqrafik nəşr kimliyinin yoxlanması məqsədilə istifadə edilmişdir.