الاختبار الافتراضي والفعال للأطراف الصناعية - كتاب التصميم الهندسي - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

الاختبار الافتراضي

من الشائع إجراء الاختبار الافتراضي باستخدام عمليات المحاكاة بمساعدة الحاسب، وذلك قبل إجراء الاختبارات الفعلية، وتساعد عمليات المحاكاة في تحديد المشكلات المحتملة في تصميم المنتج وأدائه قبل اختباره فعليًا. على سبيل المثال، يوضح الشكل 3.64 محاكاة لمكون بديل لمفصل صناعي بديل للركبة، يتم إدخاله في بنية عظام المريض. ويشمل الاختبار أيضًا محاكاة الإجهاد والانفعال، وديناميكيا الموائع، والتحليل الحراري للأداء، وأنواعًا أخرى من الاختبارات التي تتعلق بطبيعة المنتج. وتتضمن عملية الاختبار الافتراضي للطرف الصناعي ما يلي:

1. تطوير بيئات اختبار افتراضية: إنشاء بيئات افتراضية تحاكي السيناريوهات الحقيقية لاستخدام الطرف الصناعي. وقد يشمل ذلك عمليات محاكاة افتراضية للمهام اليومية للإنسان مثل: المشي، وقيادة السيارة، والجلوس والكتابة.

2. إجراء الاختبار: دعوة المختبرين إلى استخدام الطرف الصناعي المطبوع ثلاثي الأبعاد في البيئات الافتراضية لأداء مهام محددة تتعلق بسيناريوهات الاختبار، وجمع التغذية الراجعة من المختبرين حول تجربتهم، بما في ذلك أي مشكلات أو أخطاء واجهوها.

3. تحليل النتائج: تحليل نتائج الاختبار لتحديد أي مشكلات أو أنماط غير مرغوبة ظهرت أثناء الاختبار.

الاختبار الفعلي

تتضمن هذه المرحلة إجراء الاختبار الفعلي للنموذج الأولي ثلاثي الأبعاد المطبوع؛ لتقييم أدائه وتحديد أي مشكلات تحتاج إلى المعالجة. يُمكن إجراء العديد من الاختبارات الفعلية مثل: اختبارات القوة والمتانة، واختبارات دقة الأداء، والاختبارات البيئية. ويوضح الشكل 3.65 عملية اختبار فعلي لطرف صناعي، وتتضمن ما يلي:

1. تطوير بيئات الاختبار الفيزيائية: إنشاء بيئات اختبار فعلية تحاكي سيناريوهات حقيقية سيتم فيها استخدام الطرف الصناعي. وقد يتضمن ذلك إنشاء عوائق أو تحديات يجب على مستخدم الطرف الصناعي تجاوزها، مثل السلالم أو أماكن الحركة غير المستوية.

2. إجراء الاختبار: تتم دعوة المختبرين إلى ارتداء الطرف الصناعي المطبوع ثلاثي الأبعاد واستخدامه في بيئات الاختبار الواقعية؛ لأداء مهام محددة تتعلق بسيناريوهات الاختبار، ثم يتم جمع التغذية الراجعة من المختبرين حول تجربتهم، بما في ذلك أي مشكلات أو أخطاء واجهوها.

3. تحليل النتائج: يتم تحليل نتائج الاختبار لتحديد أي مشكلات أو أنماط غير مرغوبة ظهرت أثناء الاختبار. وقد يتضمن ذلك استخدام معدات اختبار متخصصة لقياس أداء الطرف الصناعي وملاءمته للبيئة وللمستخدم.

وزارة التعليم Ministry of Education 215 2025 - 1447

--- SECTION: الاختبار الافتراضي --- الاختبار الافتراضي من الشائع إجراء الاختبار الافتراضي باستخدام عمليات المحاكاة بمساعدة الحاسب، وذلك قبل إجراء الاختبارات الفعلية، وتساعد عمليات المحاكاة في تحديد المشكلات المحتملة في تصميم المنتج وأدائه قبل اختباره فعليًا. على سبيل المثال، يوضح الشكل 3.64 محاكاة لمكون بديل لمفصل صناعي بديل للركبة، يتم إدخاله في بنية عظام المريض. ويشمل الاختبار أيضًا محاكاة الإجهاد والانفعال، وديناميكيا الموائع، والتحليل الحراري للأداء، وأنواعًا أخرى من الاختبارات التي تتعلق بطبيعة المنتج. وتتضمن عملية الاختبار الافتراضي للطرف الصناعي ما يلي:--- SECTION: 1. تطوير بيئات اختبار افتراضية --- 1. تطوير بيئات اختبار افتراضية: إنشاء بيئات افتراضية تحاكي السيناريوهات الحقيقية لاستخدام الطرف الصناعي. وقد يشمل ذلك عمليات محاكاة افتراضية للمهام اليومية للإنسان مثل: المشي، وقيادة السيارة، والجلوس والكتابة.--- SECTION: 2. إجراء الاختبار --- 2. إجراء الاختبار: دعوة المختبرين إلى استخدام الطرف الصناعي المطبوع ثلاثي الأبعاد في البيئات الافتراضية لأداء مهام محددة تتعلق بسيناريوهات الاختبار، وجمع التغذية الراجعة من المختبرين حول تجربتهم، بما في ذلك أي مشكلات أو أخطاء واجهوها.--- SECTION: 3. تحليل النتائج --- 3. تحليل النتائج: تحليل نتائج الاختبار لتحديد أي مشكلات أو أنماط غير مرغوبة ظهرت أثناء الاختبار.--- SECTION: الاختبار الفعلي --- الاختبار الفعلي تتضمن هذه المرحلة إجراء الاختبار الفعلي للنموذج الأولي ثلاثي الأبعاد المطبوع؛ لتقييم أدائه وتحديد أي مشكلات تحتاج إلى المعالجة. يُمكن إجراء العديد من الاختبارات الفعلية مثل: اختبارات القوة والمتانة، واختبارات دقة الأداء، والاختبارات البيئية. ويوضح الشكل 3.65 عملية اختبار فعلي لطرف صناعي، وتتضمن ما يلي:--- SECTION: 1. تطوير بيئات الاختبار الفيزيائية --- 1. تطوير بيئات الاختبار الفيزيائية: إنشاء بيئات اختبار فعلية تحاكي سيناريوهات حقيقية سيتم فيها استخدام الطرف الصناعي. وقد يتضمن ذلك إنشاء عوائق أو تحديات يجب على مستخدم الطرف الصناعي تجاوزها، مثل السلالم أو أماكن الحركة غير المستوية.--- SECTION: 2. إجراء الاختبار --- 2. إجراء الاختبار: تتم دعوة المختبرين إلى ارتداء الطرف الصناعي المطبوع ثلاثي الأبعاد واستخدامه في بيئات الاختبار الواقعية؛ لأداء مهام محددة تتعلق بسيناريوهات الاختبار، ثم يتم جمع التغذية الراجعة من المختبرين حول تجربتهم، بما في ذلك أي مشكلات أو أخطاء واجهوها.--- SECTION: 3. تحليل النتائج --- 3. تحليل النتائج: يتم تحليل نتائج الاختبار لتحديد أي مشكلات أو أنماط غير مرغوبة ظهرت أثناء الاختبار. وقد يتضمن ذلك استخدام معدات اختبار متخصصة لقياس أداء الطرف الصناعي وملاءمته للبيئة وللمستخدم.2025 - 1447--- VISUAL CONTEXT --- **FIGURE**: شكل 3.64: تمثيل ثلاثي الأبعاد لمفصل لاستبدال الركبة Description: An image showing a 3D representation of a prosthetic knee joint, integrated with a bone structure, likely illustrating its design and placement within the human body. Context: This figure visually supports the explanation of virtual testing for prosthetic devices, specifically a knee replacement, as mentioned in the surrounding text.**FIGURE**: شكل 3.65: اختبار يد صناعية Description: An image showing a robotic or prosthetic hand holding a pen, poised over a white surface. The hand appears to be performing a fine motor skill task, demonstrating its functionality. Context: This figure illustrates the concept of actual physical testing for a prosthetic hand, demonstrating its ability to perform real-world tasks like writing, as described in the 'Actual Testing' section.