Rehabilitation robot for upper limbs

• Autorzy: Michnik Andrzej , Wołoszyn Jakub , Sobiech Mariusz , Nowak Grzegorz

Warianty tytułu

PL

Robot rehabilitacyjny kończyn górnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In an aging society, injuries and diseases are the causes of the dysfunction of motor structures. Recovering the required efficiency of the motor structures, in addition to immediate medical help, usually requires a tedious and long-term rehabilitation process. In the classic approach, rehabilitation is conducted and carried out by a rehabilitator, whose work consists in selecting appropriate types of exercises to limit dysfunction and then physical work, consisting in performing the appropriate exercises with a rehabilitated limb. This paper presents the process of creating a rehabilitation robot at the Institute of Technology and Medical Equipment in Zabrze, which, in the future, can relieve the physiotherapist from performing physical work, while providing a diagnostic tool, thanks to data obtained from robot sensors. An objective and rapid estimation of the patient’s limb abilities can be valuable information that can be used to assess the progress of rehabilitation. Information about the progress of rehabilitation along with an attractive training scenario, in the form of 3D games, can be an important factor motivating the patient to long-term and laborious rehabilitation exercises.

PL

Starzejące się społeczeństwo, doznane urazy, przebyte choroby są źródłem dysfunkcji narządów ruchu. Odzyskanie wymaganej sprawności narządów ruchu, oprócz doraźnej pomocy medycznej, zazwyczaj wymaga żmudnego i długotrwałego procesu rehabilitacji. W klasycznym podejściu, rehabilitację prowadzi i realizuje rehabilitant, którego praca polega na dobraniu odpowiednich do dysfunkcji typów ćwiczeń, a następnie pracy fizycznej, polegającej na wykonywaniu odpowiednich ćwiczeń rehabilitowaną kończyną. Niniejsza praca prezentuje proces powstawania robota rehabilitacyjnego w Instytucie Techniki i Aparatury Medycznej w Zabrzu, który w przyszłości może odciążyć rehabilitanta od wykonywania fizycznej pracy, jednocześnie dając mu narzędzie diagnostyczne dzięki danym uzyskanym z czujników robota. Obiektywna i szybka ocena możliwości kończyny pacjenta może być cenną informacją, którą będzie można wykorzystać do oceny postępów rehabilitacji. Informacja o postępach rehabilitacji wraz z atrakcyjnym scenariuszem treningowym w postaci gier 3D może stanowić istotny czynnik motywujący pacjenta do długoczasowych i żmudnych ćwiczeń rehabilitacyjnych.

Słowa kluczowe

EN

rehabilitation; upper limb; robot; control system; force feedback

PL

rehabilitacja; kończyna górna; robot; system sterowania; siłowe sprzężenie zwrotne

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji
• Rocznik: 2019
• Tom: no. 2
• Strony: 49--57
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Michnik Andrzej

• Łukasiewicz Research Network - Institute of Medical Technology and Equipment ITAM, Zabrze, Poland

autor

Wołoszyn Jakub

• Łukasiewicz Research Network - Institute of Medical Technology and Equipment ITAM, Zabrze, Poland

autor

Sobiech Mariusz

• Łukasiewicz Research Network - Institute of Medical Technology and Equipment ITAM, Zabrze, Poland

autor

Nowak Grzegorz

• Łukasiewicz Research Network - Institute of Medical Technology and Equipment ITAM, Zabrze, Poland

Bibliografia

• 1. Zambaty A. (ed.): Kinezyterapia. Kraków: Wydawnictwo „Kasper”, 2002.
• 2. Kwolek A., Drużbicki M., Przysada G.: Zasady rehabilitacji szpitalnej chorych po udarze mózgu. Postępy Rehabilitacji, 2004, 18(3), pp. 7-9.
• 3. Najwyższa Izba Kontroli: Realizacja Zadań Narodowego Funduszu Zdrowia w 2017 Roku. Nr ewid. 156/2018/P/18/055/KZD, 2018.
• 4. Blauth W.: The CPM therapy with motorized exercise devices. München: Urban&Vogel, 1992.
• 5. Nef T., Riener R.: Three-dimensional multi-degreeof-freedom arm therapy robot (ARMin). In: Dietz V., Nef T., Rymer W.Z. (eds): Neurorehabilitation technology. London: Springer; 2012, pp. 141-57.
• 6. Bongsu K., Ashish D.: An upper-body rehabilitation exoskeleton Harmony with an anatomical shoulder mechanism: Design, modeling, control, and performance evaluation. The International Journal of Robotics Research, 2017, 36(4), pp. 414-435.
• 7. Michnik R., Jurkojć J., Rak Z., Mężyk A., Paszenda Z., Rycerski W., Janota J., Brandt J.: Kinematic analysis of complex therapeutic movements of the upper limb. Information Technologies in Biomedicine, 2008, 47, pp. 551-558.
• 8. Michnik R., Jurkojć J., Rak Z., Mężyk A., Paszenda Z., Rycerski W., Janota J., Brandt J.: Analiza kinematyki ruchów kończyny górnej podczas wykonywania ćwiczeń rehabilitacyjnych metodą PNF. Modelowanie Inżynierskie, 2008, 36, pp. 243-248.
• 9. Matulewski J.: C++Builder 2006-222 gotowe rozwiązania. Gliwice: Wyd. Helion, 2006, pp. 391-423.
• 10. Hawkins K., Astle D.: OpenGL. Programowanie gier. Gliwice: Wyd. Helion, 2003.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).