Návrh a realizace aktivní loketní ortézy

Abstract
Práce prezentuje nový přístup k designu motorového rehabilitačního zařízení – aktivní loketní ortézy (ALO) – inspirovaný principy robotických exoskeletonů. Zařízení je v současnosti navrženo pro loketní kloub s možností modifikace pro další klouby. ALO snímá pohyb pacienta pomocí tenzometrického siloměru, čehož následně využívá pro řízení pohonů, které ovládají předloketní část rámu ortézy. Úroveň svalové aktivity pacienta je vztažena k měření v uvolněném stavu získaném při kalibrační proceduře, která předchází cvičebnímu procesu. Modul vysokoúrovňového řízení nabízí několik cvičebních programů s cílem simulovat práci fyzioterapeuta. Zařízení bylo úspěšně ověřeno testováním na několika pacientech. Výsledkem bylo rozšíření rozsahu pohybu v loketním kloubu.
This paper presents a novel approach to the design of a motorized rehabilitation device – active elbow orthosis (AEO) – inspired by the principles of robotic exoskeletons. The device is currently designed for the elbow joint, but can be easily modified for other joints as well. AEO determines the motion activity of the patient using a strain gauge and utilizes this measurement to control the actuator that drives the forearm part of the orthosis. Patient activity level is related to a free arm measurement obtained via a calibration procedure prior to the exercise. A high-level control module offers several types of exercises mimicking the physiotherapist. The device was successfully verified by tests on a number of patients, resulting in extended range of elbow-joint motion.
Description
Citation
RIPEL, T. Návrh a realizace aktivní loketní ortézy [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2016.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Inženýrská mechanika
Comittee
prof. Ing. Jindřich Petruška, CSc. (předseda) prof. Ing. Rudolf Jalovecký, CSc. (člen) doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc. (člen) MUDr. Radek Veselý, Ph.D. (člen) doc. Ing. Vladislav Singule, CSc. (člen) Ing. Lukáš Březina, Ph.D. (člen) doc. Ing. Robert Grepl, Ph.D. (člen) RNDr. Vladimír Opluštil (člen)
Date of acceptance
2016-06-29
Defence
Komise konstatuje, že téma DDP je velmi aktuální, mezioborové s významnými aplikačními výstupy. Autor prokázal široký rozhled a schopnost jak v teoretické části při návrhu konstrukce, řídících obvodů a softwaru, tak při výrobě zkušebního prototypu ortézy.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení
DOI
Collections
Citace PRO