Ushbu tadqiqot yengil darajadagi harakat cheklovlari bo‘lgan shaxslarga yurish vaqtida ko‘mak berish uchun ishlab chiqilgan, massasi taxminan 1,3 kg bo‘lgan, motorli va deformatsiyalana oladigan g‘ildirakka ega robotik hassani o‘rganadi. Hassaning asosiy yangiligi 95A Shore qattiqligidagi termoplastik poliuretan (TPU)dan uch o‘lchamli printerda tayyorlangan pnevmatik bo‘lmagan egiluvchan g‘ildiraklarni chiziqli kvadratik regulyator (Linear Quadratic Regulator, LQR) asosidagi motor boshqaruvi bilan birlashtirishdir. Tajribalarda egiluvchanroq g‘ildiraklar kichik to‘siqlardan o‘tishda va turli qattiq sirtlarda yuqori chastotali tebranishlarning foydalanuvchiga uzatilishini kamaytirishda qattiq g‘ildirakka nisbatan afzallik ko‘rsatgan. Biroq prototipning past motor momenti yuqori yuklarda ishlashni cheklaydi, foydalanuvchi baholashlari esa qurilmaning klinik samaradorligi yoki yiqilishlarning oldini olishini isbotlamaydi.

To‘siqdan o‘tish tajribalarida maxsus tayyorlangan eng yumshoq g‘ildirak 45 mm balandlikdagi to‘siqlarni besh urinishning barchasida yengib o‘tgan, ammo 55 mm to‘siqda muvaffaqiyat qozona olmagan. Gibrid g‘ildirak 25 mm gacha to‘liq muvaffaqiyat ko‘rsatgan, 35 mm da esa besh urinishning uchtasida muvaffaqiyatli bo‘lib, %60 muvaffaqiyat darajasiga erishgan. Qattiq g‘ildirak 25 mm to‘siqda %80 muvaffaqiyat ko‘rsatgan va 35 mm dan boshlab muvaffaqiyatsiz bo‘lgan. Tadqiqotchilar bu natijalarni g‘ildirak moslashuvchanligining kontakt maydonini va to‘siq geometriyasiga moslashishni oshirishi bilan bog‘laydi; biroq testlar prototip motorlari ko‘tara oladigan nisbatan past yuklarda o‘tkazilgan.

Tebranish tajribalarida qattiq, gibrid va yumshoq g‘ildiraklar yog‘och pol, Portugaliya uslubidagi tosh qoplama, asfalt, metall panjara va maysa yuzalarida taqqoslangan. Fast Fourier Transform (FFT) tahlili, ayniqsa yuqori chastotalarda egiluvchan g‘ildiraklar tebranish uzatilishini kamaytirishi mumkinligini ko‘rsatgan. Yumshoq g‘ildirak ko‘pchilik qattiq sirtlarda eng past yuqori chastotali tezlanish komponentlarini hosil qilgan, gibrid g‘ildirak esa foydalanish uchun zarur konstruktiv tayanchni saqlagani sababli keyingi inson sinovlarida tanlangan.

Insonlarda o‘tkazilgan dastlabki asosiy baholashda yurish muammosi bo‘lmagan besh ishtirokchi ikki xil boshqaruv sozlamasini sinab ko‘rgan. Besh ishtirokchining barchasi qayta sozlangan Controller B barqarorroq ekanini aytgan va ikki vazifali yurish paytida ushbu boshqaruv intuitivroq ekanini bildirgan. Keyin 65–80 yosh oralig‘ida yengil harakat cheklovi bo‘lgan 30 kishi sog‘liqni saqlash mutaxassislari nazorati ostida reabilitatsiya muhitida prototipni sinagan. Maqolada umumiy taassurot %50 ijobiy, %25 neytral va %25 salbiy deb berilgan. Ushbu foizlar 30 kishilik namunadagi butun sonli ishtirokchilar soniga birma-bir mos kelmagani uchun natijalar yaxlitlanganmi yoki yo‘qmi, ko‘rsatilmagan.

Turkiya nuqtayi nazaridan baholash: Tadqiqot Portugaliyada ishlab chiqilgan va baholangan. Robotik hassa yondashuvi Turkiyadagi keksalar parvarishi, uy ichidagi harakat yordami va reabilitatsiya texnologiyalari uchun tadqiq etishga arzigulik muhandislik yo‘nalishini taklif qilishi mumkin; biroq foydalanuvchi antropometriyasi, keng tarqalgan pol turlari, reabilitatsiya amaliyotlari, qurilma xavfsizligi talablari, motor/moment ehtiyojlari va klinik foydalanuvchi profillari Turkiya sharoitida alohida tasdiqlanishi kerak. Portugaliyadagi kichik foydalanuvchi namunalaridan olingan qabul va foydalanish natijalari Turkiyadagi foydalanuvchilarga bevosita ko‘chirilmasligi kerak.

Tadqiqotning asosiy muammosi nima?

Robotik harakat yordami qurilmalari bo‘yicha tadqiqotlarning muhim qismi g‘ildirakli yurish moslamalari va kattaroq tayanch ramkalariga qaratilgan. Bu qurilmalar yuqori mexanik tayanch bera olsa-da, og‘irligi va egallagan joyi sababli uy kabi tor va buyumlar ko‘p muhitlarda ulardan foydalanish qiyinlashishi mumkin. Robotik hassa esa kichikroq qurilma sinfidir; biroq bitta yer bilan kontakt nuqtasi sababli barqarorlik va notekis sirtlarda harakatlanish qobiliyati bo‘yicha jiddiyroq dizayn muammolari yuzaga keladi.

Ushbu tadqiqot hal qilmoqchi bo‘lgan bo‘shliq — kundalik foydalanish uchun yetarlicha yengil, arzon va kichik, shu bilan birga mayda sirt notekisliklarini yenga oladigan va foydalanuvchiga qo‘shimcha mexanik tayanch bera oladigan robotik hassa yaratishdir. Tadqiqotchilar shu maqsadda motorli bir g‘ildirakli hassa arxitekturasiga deformatsiyalana oladigan pnevmatik bo‘lmagan g‘ildirak qo‘shgan.

Prototip qanday yaratilgan?

Hassa korpusi standart alyuminiy hassani motor, elektronika va g‘ildirakni ko‘taruvchi alyuminiy rama bilan birlashtirish orqali yaratilgan. Prototipning umumiy massasi taxminan 1,3 kg ni tashkil qiladi. Tizim arxitekturasida hassa qiyalik burchagini o‘lchash uchun MPU6050 inertial o‘lchov birligi (IMU), foydalanuvchining dastakka qo‘llagan kuchini o‘lchash uchun Interlink 402 kuchga sezgir rezistor (FSR), boshqaruv hisoblarini bajarish uchun NodeMCU ESP32 mikrokontrolleri va motorni haydash uchun BTS7960 H-ko‘prik drayveri ishlatilgan.

ESP32 ning 240 MHz ikki yadroli protsessori boshqaruv va filtrlash amallarini bajaradi. Tizimda Bluetooth ulanishi kelajakda masofaviy qayta ishlash yoki yurish tahlili kabi vazifalar uchun ishlatilishi mumkinligi aytilgan bo‘lsa-da, ushbu tadqiqotning asosiy tajribalari atrof-muhitni sezish yoki avtonom navigatsiyaga qaratilmagan. Bu qurilma ko‘rishda cheklovi bo‘lgan shaxslar uchun atrofdagi to‘siqlarni aniqlovchi klassik “aqlli hassa” yondashuvidan farqli ravishda foydalanuvchining yurishiga mexanik tayanch berishni maqsad qiladi.

Burchak o‘lchovi va tebranish filtrlash qanday bajariladi?

MPU6050 dan olingan akselerometr va burchak tezligi ma’lumotlari Kalman filtrida birlashtirilib, hassaning vertikalga nisbatan burchagi hisoblangan. Tadqiqotchilar, ayniqsa qo‘l titrashining burchak signaliga ta’sirini kamaytirish uchun Kalman filtri chiqishiga past chastotali filtr ham qo‘llagan.

Tadqiqotda berilgan filtr munosabati quyidagicha:

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

Bu yerda \(x_t\) Kalman filtridan kelgan joriy burchak bahosini, \(s_{t-1}\) oldingi filtrlab olingan burchak qiymatini, \(s_t\) esa joriy filtrlab olingan qiymatni bildiradi. Silliqlash koeffitsienti \(\alpha\) kesish chastotasiga ko‘ra:

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

ko‘rinishida hisoblangan. Tadqiqotda \(f_c=4\ \text{Hz}\) va namunalash davri \(\Delta t=4\ \text{ms}\) olinib, \(\alpha=0{,}091\) topilgan. MPU6050 ning o‘z raqamli past chastotali filtri xom sensor darajasida 21 Hz ga sozlangan.

Foydalanuvchining hassaga qo‘llagan kuchi qanday o‘lchangan?

Dastakdagi FSR sensori foydalanuvchi hassaga uzatgan kuchni kuzatish uchun ishlatilgan. Sensorning o‘lchash diapazoni taxminan 10 kg gacha kalibrlangan. ESP32 o‘qigan xom ADC qiymati \(x\) bilan grammlarda kalibrlangan kuch qiymati orasidagi eksperimental o‘zgartirish manba tadqiqotida:

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

deb berilgan. Ushbu tenglama sensorning elektr chiqishini tajribada foydalanish mumkin bo‘lgan yuk bahosiga aylantiradi.

Nega deformatsiyalana oladigan g‘ildirak ishlatilgan?

Robotik hassaning g‘ildiragi 95A Shore qattiqligidagi TPU dan uch o‘lchamli printerda tayyorlangan. TPU ning egiluvchanligi va yeyilishga chidamliligi uni yuk ostida takroriy deformatsiya talab qiladigan g‘ildirak uchun mos materialga aylantiradi. Biroq g‘ildirakning haqiqiy mexanik xulqi faqat material qattiqligi bilan emas, g‘ildirak ichidagi nurlar va spoke geometriyasi bilan ham belgilanadi.

Tadqiqotda to‘rtta asosiy deformatsiyalanuvchi dizayn ishlab chiqilgan: ikki xil radial dizayn (Radial va va kamroq spoke ga ega Radial vb), asalari uyasi tuzilishidagi (Honeycomb) hamda radial va burchakli elementlarni birlashtirgan gibrid (Hybrid) g‘ildirak. Taqqoslash uchun ularga qattiq g‘ildirak va egiluvchanlik ta’sirini yanada yaqqol ko‘rsatish uchun maxsus juda yumshoq g‘ildirak ham qo‘shilgan.

Vertikal yo‘nalishdagi deformatsiya g‘ildirakning yer bilan kontakt yuzasini kengaytirishi va sirt notekisligiga geometrik moslashishiga yordam berishi mumkin. Bu xatti-harakat zarbalarning bevosita hassa korpusi va dastakka uzatilishi o‘rniga qisman g‘ildirak deformatsiyasida yutilishiga imkon beradi. Biroq ortiqcha egiluvchanlik ham foydalanuvchi hassaga yuk berganda yetarli tayanch bermaslik xavfini tug‘diradi. Shu sababli dizayn muammosi “imkon qadar yumshoq g‘ildirak” yaratish emas, zarbani so‘ndirish va yuk ko‘taruvchi qattiqlik o‘rtasida mos muvozanat topishdir.

G‘ildirakning mexanik modeli

Tadqiqotchilar deformatsiyalanuvchi g‘ildirakni konseptual ravishda radial prujina-so‘ndirgich elementlaridan tashkil topgan tizim sifatida tushuntiradi. Prujina elementlari g‘ildirak gardishi va spoke tuzilmasining elastik deformatsiyasini, so‘ndirgichlar esa material gisterezisi orqali energiya yo‘qotilishini ifodalaydi. Soddalashtirilgan uch spoke li misolda \((K_i,\beta_i)=(50,3{,}7)\) va \(M=1{,}3\ \text{kg}\) ishlatilib, mexanik buzilishga vaqtinchalik javob ko‘rsatilgan.

Ushbu model ikki ish hududini ajratadi. Past yukda g‘ildirak deyarli doira shaklida qolsa, qattiq g‘ildirakli bir g‘ildirak modeli boshqaruv uchun yetarli yaqinlashuv deb qabul qilinadi. Yuk oshganda g‘ildirak radiusi sezilarli o‘zgaradi, dumalash qarshiligi ortadi va mavjud chiziqli model o‘z amal qilishini yo‘qotadi. Tadqiqotchilar kuchliroq motor ishlatilsa, o‘zgaruvchan samarali radiusni hisobga oladigan yangi boshqaruv modeli kerak bo‘lishi mumkinligini alohida ta’kidlaydi.

LQR boshqaruvining vazifasi nima?

Hassa dinamik jihatdan g‘ildirak ustida harakat qiluvchi teskari mayatnikka o‘xshash tizim sifatida modellashtirilgan. LQR yondashuvi holat o‘zgaruvchilaridagi og‘ish va boshqaruv kirishi o‘rtasida matematik muvozanat o‘rnatib, teskari aloqa koeffitsientlarini belgilaydi. Asosiy boshqaruv xarajati:

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

ko‘rinishidadir. \(Q\) holat xatolarini, \(R\) esa motor boshqaruv kuchini qanchalik jazolashni belgilaydi. Manba tadqiqotida:

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

ishlatilgan. Past tezlikli motorlar uchun \(R=0{,}001\), yuqori tezlikli motor uchun yumshoqroq boshqaruv xulqini olish maqsadida \(R=0{,}1\) tanlangan.

Asl LQR modeli pozitsiya, chiziqli tezlik, hassa burchagi va burchak tezligi kabi to‘rtta holat o‘zgaruvchisiga asoslangan bo‘lsa-da, mavjud prototip faqat burchak va burchak tezligini bevosita o‘lchaydi. Shu sababli real boshqaruvda faqat \(K_3\) va \(K_4\) koeffitsientlari ishlatilgan va teskari aloqa:

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

ko‘rinishida qo‘llangan. Bu yerda \(\theta\) hassaning vertikalga nisbatan burchagini, \(\dot{\theta}\) burchak tezligini va \(u\) motor boshqaruv kuchlanishini bildiradi.

Manba tadqiqotida past tezlikli motor uchun koeffitsient vektori \(K_{low}=[-31{,}62,-17{,}73,247{,}43,60{,}17]\) deb berilgan. Yuqori tezlikli motor uchun ikkinchi vektorning uchinchi elementi esa manbada “45.3x0” ko‘rinishida bosilgan. Bu ifoda aniq bitta ma’noli sonli qiymat bo‘lmagani sababli bu yerda tuzatib ishlatilmagan.

−10° dan +10° gacha bo‘lgan oraliqning ma’nosi

Oddiy foydalanishda tizim hassa burchagini taxminan −10° dan +10° gacha ishlaydigan qilib sozlangan. LQR boshqaruvi yakka o‘zi +10° etalonida barqaror to‘xtash o‘rniga oshib ketish hosil qilishi mumkinligi sababli fizik prototipda qo‘shimcha xavfsizlik mantiqi qo‘llanadi: hassa +10° ga yetganda motor quvvati uziladi, foydalanuvchi hassaga yuk bera oladi va burchak yana ish diapazoniga kirganda motor qayta faollashadi. −10° atrofida esa motor hassani yana oldinga harakatlantira boshlaydi.

Ushbu yechim prototip tajribalarini amalga oshirishga imkon bergan; biroq bitta boshqaruv kirishiga ega tizim g‘ildirakning chiziqli tezligi va hassa burchagini bir vaqtda mustaqil boshqara olmasligini ham ko‘rsatadi. Tadqiqotchilar kelajakda foydalanuvchiga va g‘ildirak deformatsiyasiga moslasha oladigan ilg‘or boshqaruv usullariga ehtiyoj borligini qayd etadi.

Motor tanlovi nega muhim edi?

Ikki motor sinovdan o‘tkazilgan. 5840-555 modelining maksimal tezligi 470 rpm bo‘lsa-da, momenti past bo‘lib qolgan va hassaga yuk qo‘llanganda oson to‘xtagan. 5840-31zy modeli 160 rpm maksimal tezlikka ega bo‘lgani uchun sekinroq, biroq yuqoriroq yuk ko‘tarish qobiliyatini ko‘rsatgan va keyingi tajribalarda tanlangan.

Past motor quvvati tadqiqotning muhim cheklovlaridan biridir. Bunga qaramay, tadqiqotchilar past quvvat va katta reduktor nisbati ayrim passiv xavfsizlik afzalliklarini berishini ham muhokama qiladi: hassa ortiqcha yuklansa, motorning qurilmani nazoratsiz oldinga surishi qiyinlashadi, quvvat yo‘qolganda esa g‘ildirakning erkin aylanishi cheklanadi. Dasturiy watchdog mexanizmlari ham noodatiy boshqaruv chiqishlarining oldini olish uchun ishlatilgan.

Zarba va tebranish tajribalari nimani ko‘rsatdi?

Qattiq, gibrid va maxsus yumshoq g‘ildiraklar turli sirtlarda taxminan 30 soniyalik testlar bilan taqqoslangan. Hassa tik ushlab turilgan, motorga doimiy buyruq berilgan va vertikal tezlanish o‘lchanib, FFT yordamida chastota komponentlari tahlil qilingan.

Yog‘och polda 20 Hz dan yuqori chastotalarda qattiq g‘ildirakning tezlanish amplitudasi odatda eng yuqori, yumshoq g‘ildirakniki esa eng past bo‘lgan. Yumshoq va gibrid g‘ildiraklarda spoke geometriyasiga bog‘liq aniq chastota cho‘qqilari ko‘rilgan. Portugaliya uslubidagi notekis tosh qoplamada qattiq g‘ildirak 5 Hz dan past va 20 Hz dan yuqori hududlarda kattaroq tezlanish komponentlarini hosil qilgan; yumshoq g‘ildirak ayniqsa 5 Hz dan yuqori tebranishlarni kamaytirishda yaxshiroq bo‘lgan.

Asfalt tajribalarida 10 Hz dan yuqori hududda yumshoq g‘ildirak odatda yaxshiroq so‘ndirish ko‘rsatgan. Gibrid dizaynda taxminan 10–15 Hz oralig‘ida aniq konstruktiv cho‘qqi kuzatilgan. Metall panjara tajribasi matnida qattiq g‘ildirak 15–20 Hz atrofida sezilarli tebranish cho‘qqisini hosil qilgani, yumshoq g‘ildirak esa sirtga moslashib, pastroq tebranish ko‘rsatgani aytilgan. Manbadagi 15-rasmning grafik sarlavhasida xato tarzda “asphalt” iborasi qolib ketganligi sababli bu vizual yorliq ilmiy ma’lumot bilan aralashtirilmasligi kerak.

Maysa yuzasida uch g‘ildirak turi bir-biriga yaqinroq xulq ko‘rsatgan. Tadqiqotchilar buni maysaning o‘zi yer zarbalarini qisman so‘ndirishi bilan izohlaydi. Natijada deformatsiyalanuvchi g‘ildiraklarning afzalligi barcha sirtlarda bir xil darajada emas; samaradorlik sirtning mexanik xususiyatlariga bog‘liq.

Tadqiqot nimani qo‘llab-quvvatlaydi?

• Egiluvchan g‘ildirak geometriyasi prototipning kichik to‘siqlardan o‘tish qobiliyatini qattiq g‘ildirakka nisbatan oshirishi mumkin.
• Yumshoq g‘ildirak ko‘plab qattiq sirtlarda, ayniqsa yuqori chastotali tebranish uzatilishini kamaytirishi mumkin.
• Gibrid g‘ildirak egiluvchanlik va foydalanuvchini ko‘tarish uchun zarur konstruktiv yaxlitlik o‘rtasida tadqiqotchilar keyingi testlar uchun mos deb topgan muvozanatni ta’minlagan.
• Qayta sozlangan LQR asosidagi Controller B besh kishilik asosiy foydalanuvchi guruhida Controller A ga nisbatan barqarorroq va ikki vazifali yurishda intuitivroq deb qabul qilingan.
• Prototip sog‘liqni saqlash mutaxassislari nazorati ostida yengil harakat cheklovi bo‘lgan haqiqiy foydalanuvchilar bilan ishlatilgan.

Tadqiqot nimani isbotlamaydi?

• Robotik hassa yiqilishlarni kamaytirishi ko‘rsatilmagan.
• Uzoq muddatli klinik foyda yoki tayanch-harakat tizimi yukining miqdoriy kamayishi isbotlanmagan.
• Qurilma o‘rta yoki og‘ir harakat cheklovi bo‘lgan shaxslar uchun xavfsizligi ko‘rsatilmagan.
• 30 kishilik reabilitatsiya baholashi nazoratli klinik tadqiqot emas.
• Turli kasallik guruhlari orasida qiyosiy samaradorlik tahlili o‘tkazilmagan.
• Kuchliroq motor, jiddiy g‘ildirak deformatsiyasi va yuqori foydalanuvchi yuki sharoitida mavjud LQR modeli yetarli ekani ko‘rsatilmagan.
• Portugaliyadagi foydalanuvchi qabul natijalarini boshqa mamlakatlar va sog‘liqni saqlash tizimlariga bevosita umumlashtirib bo‘lmaydi.

Tadqiqot Usuli va Natijalari

Uskuna va o‘lchash tizimi

Tizim past narx va yengil vazn maqsadlari sababli bozorda oson topiladigan komponentlardan tuzilgan. Bu tanlov prototipni takrorlashni osonlashtirgan bo‘lsa-da, ayniqsa motor momentini cheklaydigan asosiy muhandislik kompromisslaridan birini yaratgan.

To‘siqdan o‘tish tajribasi

Har bir g‘ildirak/motor juftligi 5 mm dan boshlab ortib boruvchi to‘siq balandliklarida sinovdan o‘tkazilgan va har bir sharoit uchun besh takror bajarilgan. Quyidagi ko‘rinadigan jadval manba tadqiqotining 1-jadvalidagi muvaffaqiyat foizlarini beradi. Honeycomb dizaynining 55 mm katagi manba jadvalida bo‘sh bo‘lgani uchun qiymat yaratilmagan.

Manba tadqiqoti talqiniga ko‘ra, gibrid g‘ildirak o‘z radiusining taxminan %33 iga teng to‘siq balandligigacha %100 muvaffaqiyat ko‘rsatgan va taxminan %46 gacha qisman muvaffaqiyatga erishgan. Maxsus yumshoq g‘ildirak esa radiusining taxminan %60 iga teng to‘siqni besh urinishning barchasida yengib o‘tgan. Tadqiqotchilar bu natijani egiluvchanlik ortishi bilan to‘siq bilan kontakt va ilashish yaxshilanishi bilan bog‘laydi; biroq motor momenti yetarli bo‘lmasa, ortiqcha deformatsiya g‘ildirak aylanishini ham qiyinlashtiradi.

FFT asosidagi tebranish baholashi

Bu tajribalar deformatsiyalanuvchi g‘ildirak mexanik filtr kabi ishlashi mumkinligini qo‘llab-quvvatlaydi; biroq manba tadqiqot dastakka uzatiladigan tayanch-harakat tizimi yukini bevosita biomexanik o‘lchovlar bilan baholamagan.

Besh kishilik asosiy foydalanuvchi baholashi

Yurish qiyinligi bo‘lmagan besh ishtirokchi qisqa yurish, shu yo‘nalishda kognitiv ikki vazifali yurish va o‘tirib-turish vazifalarini ikki boshqaruv sozlamasida bajargan. Controller A oldingi asosiy algoritmni, Controller B esa joriy prototip uchun qayta sozlangan koeffitsientlarni bildiradi.

Besh ishtirokchining barchasi Controller B ni barqarorroq deb ta’riflagan. Ikki vazifali yurishda ham barcha ishtirokchilar Controller B intuitivroq ekanini bildirgan. Biroq bo‘yi past uch ishtirokchi +10° etalon qiyalik ular uchun ortiqcha ekanini aytgan va hassa uzunligi yoki ruxsat etilgan burchak diapazonini shaxsga qarab sozlash kerak bo‘lishi mumkinligini ko‘rsatgan.

Yengil harakat cheklovi bo‘lgan 30 foydalanuvchi bilan baholash

Tadqiqotning keyingi bosqichida 65–80 yosh oralig‘ida, turli sog‘liq holatlari sababli harakat cheklovlari bo‘lgan 30 kishi Portugaliya sog‘liqni saqlash tizimiga qarashli mahalliy tibbiy bo‘limda, sog‘liqni saqlash mutaxassislari nazorati ostida prototipni sinab ko‘rgan. Ishtirokchilar maxsus tajriba uchun yig‘ilmagan; oddiy reabilitatsiya jarayonlarida terapevtlar mos deb topgan shaxslar orasidan ixtiyoriy qatnashgan. Tajriba sirtlari tekis yoki faqat plitka choklari kabi juda kichik notekisliklarga ega bo‘lgan.

Umumiy foydalanuvchi taassuroti manbada %50 ijobiy, %25 neytral va %25 salbiy deb berilgan. N=30 uchun bu foizlar butun sonli ishtirokchilar soniga birma-bir mos kelmagani sababli taqsimot yaxlitlanganmi yoki yo‘qmi maqolada tushuntirilmagan. Salbiy fikrlarning asosiy mavzulari hassa uzunligi va −10°/+10° ish burchagining ayrim foydalanuvchilarda noqulaylik tug‘dirishi bo‘lgan.

Sog‘liqni saqlash mutaxassislari kengroq g‘ildirak kontakt maydoni va g‘ildirakning past yukdagi deformatsiyasi foydalanuvchi barqarorligi va qulayligiga hissa qo‘shishi mumkinligini texnik baho sifatida bildirgan. Biroq bu fikr mushak faolligi, bo‘g‘im momenti, yiqilish tezligi yoki uzoq muddatli funksional natija kabi obyektiv klinik o‘lchovlar bilan tasdiqlanmagan.

Asosiy texnik cheklovlar

• Mavjud motorlar yuqori foydalanuvchi yuklarida oson to‘xtashi sababli qurilma asosan yengil harakat cheklovlari uchun baholangan.
• Yuqori deformatsiyada g‘ildirak radiusi o‘zgargani sababli qattiq g‘ildirak faraziga asoslangan joriy LQR modeli o‘z amal qilishini yo‘qotishi mumkin.
• Besh kishilik asosiy foydalanuvchi guruhi juda kichik va yurish qiyinligi bo‘lmagan shaxslardan iborat.
• 30 kishilik reabilitatsiya baholashi qisqa muddatli foydalanuvchi taassurotiga qaratilgan; batafsil klinik natija ko‘rsatkichlari berilmagan.
• To‘siqdan o‘tish testlari yuqori foydalanuvchi yuklarini ifodalamaydi.
• Tebranish natijalari ko‘proq sirt va kengroq tajribalar bilan tasdiqlanishi kerak.
• Foydalanuvchi bo‘yi va yurish uslubi doimiy burchak chegaralari hamma uchun mos bo‘lmasligini ko‘rsatadi.

Manba va Usul Izohi

To‘liq original ish nomi: A Soft Wheel Robotic Cane for Light Mobility Disabilities

Mualliflar va tartibi: Tomás Ferreira; João Silva Sequeira; Isabel Marques Santos; Ana Marques Oliveira.

Mas’ul muallif: João Silva Sequeira.

Teng hissa/teng birinchi muallif: Manba tadqiqotida bunday bayonot yo‘q.

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

Jurnal: Actuators.

Nashriyot: MDPI, Basel, Switzerland.

Jild va maqola raqami: Actuators 2026, 15, 232.

DOI: 10.3390/act15050232.

Rasmiy nashr havolasi: https://doi.org/10.3390/act15050232

Nashr jarayoni: Qabul qilindi 4 mart 2026; qayta ko‘rib chiqildi 9 aprel 2026; qabul qilindi 18 aprel 2026; chop etildi 23 aprel 2026.

Manba turi va peer-review holati: Peer-review dan o‘tgan tadqiqot maqolasi. Tadqiqot yordamchi robototexnika va harakat yordami sohasida fizik prototip, muhandislik tajribalari va foydalanuvchi baholashini o‘z ichiga oladi.

Litsenziya: Creative Commons Attribution (CC BY).

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

Etika va rozilik: Tadqiqot Helsinki deklaratsiyasi doirasida o‘tkazilgan; zarar yetkazuvchi protsedura va shaxsiy ma’lumot yozuvi bo‘lmagani sababli etika qo‘mitasi ko‘rib chiqishi/tasdig‘idan ozod qilingan. Ishtirokchilardan xabardor rozilik olingan.

Ma’lumotlar mavjudligi: Tadqiqotda ishlatilgan ma’lumotlar asosli so‘rovga binoan mas’ul muallifdan olinishi mumkinligi aytilgan.

Manfaatlar to‘qnashuvi: Mualliflar manfaatlar to‘qnashuvi yo‘qligini bildirgan.

Muallif hissalari: Tomás Ferreira — konseptuallashtirish, dasturiy ta’minot, tadqiqot va dastlabki qoralama; João Silva Sequeira — konseptuallashtirish, ma’lumot kuratsiyasi, ko‘rib chiqish/tahrir, maslahat, loyiha boshqaruvi va moliyalashtirish; Isabel Marques Santos — resurslar, tasdiqlash va ko‘rib chiqish/tahrir; Ana Marques Oliveira — tasdiqlash va ko‘rib chiqish/tahrir vazifalarini bajargan.

Manba ichidagi nomuvofiqliklar: Yuqori tezlikli motorning LQR koeffitsient vektoridagi uchinchi element manbada “45.3x0” deb bosilgan va bu yerda jimlik bilan tuzatilmagan. To‘siqdan o‘tish 1-jadvalida Honeycomb g‘ildirakning 55 mm natijasi ko‘rinib turadigan tarzda bo‘sh qoldirilgan. 15-rasm metall panjara tajribasini tushuntirsa-da, grafikning yuqori sarlavhasida “asphalt” yozilgan. N=30 reabilitatsiya guruhiga berilgan %50/%25/%25 taassurot foizlari ham butun sonli ishtirokchilar soniga bevosita aylantirilmaydi; manba yaxlitlash usulini tushuntirmagan.

Metodologik talqin chegarasi: Ushbu tadqiqot fizik prototip va haqiqiy foydalanuvchi sinovlarini o‘z ichiga olsa-da, klinik samaradorlik tadqiqoti emas. Yiqilishlarning oldini olish, uzoq muddatli xavfsizlik, kasallikka xos reabilitatsiya foydasi yoki tayanch-harakat tizimiga miqdoriy klinik foyda ko‘rsatilmagan. Joriy motor va boshqaruv arxitekturasi og‘ir yuklarda yoki ilg‘or harakat cheklovlarida tasdiqlanmagan.

Ushbu Verianla kontentidagi ilmiy natijalar faqat ko‘rsatilgan manba tadqiqotiga asoslanadi. Tashqi manbalardan yangi eksperimental natija, klinik topilma, mexanizm yoki performance ma’lumoti qo‘shilmagan. Tashqi tekshiruv faqat bibliografik nashr identifikatsiyasini nazorat qilish uchun ishlatilgan.