9142890847

Streszczenie pracy doktorskiej - Artur Gmerek

Tytuł:" Optymalizacja konstrukcji i sterowanie robota do rehabilitacji kończyny górnej wykorzystującego biologiczne sprzężenie zwrotne"

Niniejsza rozprawa doktorska miała na celu udowodnienie trzech tez badawczych z dziedziny robotyki rehabilitacyjnej. Pierwsza teza nawiązywała do optymalizacji konstrukcji robota przeznaczonego do rehabilitacji kończyny górnej. Dwie pozostałe tezy wiązały się natomiast z wykorzystaniem sygnałów bioelektrycznych do sterowania robotów. Tezy te zostały sformułowane w następujący sposób:

Pierwsza teza:

Możliwe jest opracowanie bezpiecznego robota o jedynie 5 aktywnych stopniach swobody, który będzie w stanie wykonywać rehabilitację bierng i czynng stawu barkowo-obojczykowego i łokciowego prawej lub lewej kończyny górnej w całym zakresie ich ruchów, precyzyjnie kontrolujgc położenie ramienia i przedramienia.

Druga teza:

Rehabilitacja z pomocg systemów wykorzystujgcych informację z biologicznego sprzężenia zwrotnego pozwala na automatyzację procesu rehabilitacji.

Trzecia teza:

Powierzchniowe sygnały sEMG można z powodzeniem rejestrować i przetwarzać w trakcie procesu rehabilitacji z robotem, a na ich podstawie można skutecznie estymować aktywność jednostek motorycznych mięśni oraz siłę i zmęczenie mięśni z dokładnościg i szybkościg umożliwiajgcg sterowanie robotów rehabilitacyjnych.

W celu udowodnienia powyższych tez postanowiono zbudować robota, przeznaczonego do rehabilitacji kończyny górnej, który służył do przeprowadzania głównych eksperymentów. Opracowano również kompletny system elektromiograficzny przeznaczony do badań nad miosygnałami.

Z założenia podobne roboty będą mogły być stosowane do rehabilitacji zarówno urazów spowodowanych wypadkami np. komunikacyjnymi, jak również deformacji wynikających z procesu starzenia, czy rehabilitacji osób po wylewach.

Zaprojektowany robot rehabilitacyjny, ma za zadanie wspomagać i odciążyć pracę fizjoterapeutów. Nie został zbudowany, aby całkowicie zastąpić fizjoterapeutę. Obecność osoby sterującej robotem jest konieczna, aby czuwać nad maszyną oraz sterować nią wprowadzając do systemu odpowiednie polecenia. Robot nie jest w stanie ocenić, jakie ćwiczenie jest potrzebne danemu pacjentowi. W tym celu potrzebna jest wiedza doświadczonego fizjoterapeuty. Robot może rehabilitować wszystkie stawy kończyny górnej tj. staw barkowy, staw łokciowy oraz stawy nadgarstka.

1