TransforMe : exoskeleton for gait rehabilitation

• Autorzy: Tutak J. S. , Chmielewski P.

Warianty tytułu

PL

TransforMe : egzoszkielet do rehabilitacji chodu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Stroke and neurological disorders significantly affect thousands of individuals annually, leading to considerable physical impairment and functional disability. Gait is one of the most important activities of daily living affected in stroke survivors. Recent technological developments in powered mechatronics solutions can create powerful adjunctive tools/exoskeleton for rehabilitation and potentially accelerate functional recovery. This paper proposes a new lower limb exoskeleton (TransforMe with EMG control) for functional rehabilitation in persons with neurological pathologies. Moreover, there has been presented the main elements of hardware/software system.

PL

Niesprawności ruchowe dotyczą coraz większej liczby osób. Są one spowodowane wadami wrodzonymi, chorobami oraz wypadkami. Dla usprawnienia procesu rehabilitacji opracowano wiele urządzeń wspomagających. W artykule opisano projekt wraz z wykonanym prototypem urządzenia do wspomagania chodu TransforMe. Opracowany egzoszkielet jest mobilnym rozwiązaniem wspomagającym realizację podstawowych funkcji, jak: siadanie, wstawanie, chodzenie, wchodzenie i schodzenie ze schodów. Urządzenie jest sterowane za pomocą sygnałów EMG sczytywanych z kończyn dolnych pacjenta. Zaprojektowane rozwiązanie charakteryzuje się modułowością, która umożliwia dostosowanie egzoszkieletu do oczekiwań przyszłych użytkowników.

Słowa kluczowe

EN

mechatronics; robot-assisted gait training; exoskeletons

PL

mechatronika; roboty wspomagające chód; egzoszkielet

• Wydawca: Centralny Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Aparatury Badawczej i Dydaktycznej, COBRABiD sp. z.o.o
• Czasopismo: Aparatura Badawcza i Dydaktyczna
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 21, nr 4
• Strony: 191--198
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Tutak J. S.

• Rzeszow University of Technology, The Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Department of Applied Mechanical and Robotics, Rzeszow, Poland

autor

Chmielewski P.

• Rzeszow University of Technology, The Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Department of Applied Mechanical and Robotics, Rzeszow, Poland

Bibliografia

• [1] Feigin V. L., Lawes C. M., Bennett D. A., Barker-Collo S. L., Parag V., Worldwide stroke incidence and early case fatality reported in 56 population-based studies: a systematic review. Lancet Neurol. 2009;8:355-369.
• [2] Kwolek A., Rehabilitacja w udarze mózgu. Wydawnictwo Uniwersytetu Rzeszowskiego, wydanie I, Rzeszów 2009.
• [3] Moskal W., Uciec przed udarem. Gazeta Wyborcza 30.07.2008, Rzeszów 2008, s. 18-19.
• [4] Roger V. L., Go A. S., Lloyd-Jones D. M., Adams R. J., Berry J. D., Brown T. M., et al., Executive summary: Heart disease and stroke statistics – 2011 update. Circulation. 2011;123:459-463.
• [5] Duncan P. W., Zorowitz R., Bates B., Choi J. Y., Glasberg J. J., Graham G. D., et al., Management of adult stroke rehabilitation care: a clinical practice guideline. Stroke. 2005;36:100-143.
• [6] Jorgensen H. S., Nakayama H., Raaschou H. O., Olsen T. S., Recovery of walking function in stroke patients: the copenhagen stroke study. Arch. Phys. Med. Rehabil. 1995;76:27-32.
• [7] Coenen P., van Werven G., van Nunen M. P. M., Van Dieen J. H., Gerrits K. H. L., Janssen T. W. J., Robot-Assisted Walking Vs Overground Walking in Stroke Patients: An Evaluation of Muscle Activity. J. Rehabil. Med. 2012;44(4):331-337.
• [8] Magagnin V., Bo I., Turiel M., Fornari M., Caiani E. G., Porta A., Effects of robot-driven gait orthosis treadmill training on the autonomic response in rehabilitation-responsive stroke and cervical spondylotic myelopathy patients. Gait&Posture. 2010;32(2):199-204.
• [9] Van den Brand R., Heutschi J., Barraud Q., DiGiovanna J., Bartholdi K., Huerlimann M., et al. Restoring Voluntary Control of Locomotion after Paralyzing Spinal Cord Injury. Science. 2012;336(6085): 1182-1185.
• [10] K ao P. C., Srivastava S., Agrawal S. K., Scholz J. P., Effect of robotic performance-based erroraugmentation versus error-reduction training on the gait of healthy individuals. Gait Posture. 2013;37(1): 113-120.
• [11] Hussain S., Xie S. Q., Jamwal P. K., Parsons J., An intrinsically compliant robotic orthosis for treadmill training. Med. Eng. Phys. 2012;34(10):1448-1453.
• [12] Zeilig G., Weingarden H., Zwecker M., Dudkiewicz I., Bloch A., Esquenazi A., Safety and tolerance of the ReWalk (TM) exoskeleton suit for ambulation by people with complete spinal cord injury: A pilot study. J. Spinal Cord Med. 2012;35(2):96-101.
• [13] Lam T., Pauhl K., Krassioukov A., Eng J. J., Using robot-applied resistance to augment body weight-supported treadmill training in an individual with incomplete spinal cord injury. Phys. Ther. 2011;91(1):143-151.
• [14] Duschau-Wicke A., von Zitzewitz J., Caprez A., Lunenburger L., Riener R., Path Control: A Method for Patient-Cooperative Robot-Aided Gait Rehabilitation. IEEE T Neur. Sys. Reh. 2010;18(1):38-48.
• [15] Ronsse R., Lenzi T., Vitiello N., Koopman B., van Asseldonk E., De Rossi S. M. M., et al., Oscillator-based assistance of cyclical movements: model-based and model-free approaches. Med. Biol. Eng. Comput. 2011;49(10):1173-1185.
• [16] Lenzi T., De Rossi S. M. M., Vitiello N., Carrozza M. C., Intention-Based EMG Control for Powered Exoskeletons. IEEE T Bio-Med. Eng. 2012;59(8):2180-2190.
• [17] Gwin J. T., Gramann K., Makeig S., Ferris D. P., Electrocortical activity is coupled to gait cycle phase during treadmill walking. Neuroimage. 2011;54(2):1289-1296.
• [18] Pąchalska M., Neuropsychologia kliniczna tom II. Wydaw. Naukowe PWN, 2007.
• [19] Botland, www.botland.com.pl
• [20] Budzik G., Burek J., Dziubek T., Turek P., Zastosowanie systemów RE/CAD/RP w procesie projektowania i wytwarzania modeli medycznych żuchwy, ABiD, 1, 2016, 4-9.