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Nov 10, 2017 7:50 AM ET

Smart robótica suave para a recuperação do curso

iCrowdNewswire - Nov 10, 2017

O ponto culminante do trabalho de Alistair C. McConnell (pesquisador principal) através de seu doutorado e da equipe SOPHIA, o Soft Orthotic Physiotherapy Hand Interactive Aid (SOPHIA) constitui a base para nossa pesquisa futura em sistemas de reabilitação Soft Robotic.

Através da pesquisa de Alistair, tornou-se evidente que havia uma falta de sistemas de reabilitação de AVC para a mão, que poderiam ser usados ​​em um ambiente doméstico e monitorar o progresso físico e neural. Alistair realizou uma revisão completa da literatura para explorar plenamente o estado da arte e a aparente falta deste tipo de sistema de reabilitação. Esta revisão investigou o desenvolvimento dos sistemas baseados em Exoskeleton e End-Effector para examinar como esse ponto foi alcançado e quais as lacunas e os problemas ainda ocorridos.
A partir desta revisão e discussões com fisioterapeutas, desenvolvemos uma idéia para um sistema robotizado macio controlado por máquina cerebral. O “Soft Orthotic Physiotherapy Hand Interactive Aid” (SOPHIA) precisava fornecer ajuda de reabilitação em duas formas, passivas e ativas:
• Reabilitação passiva, onde o sujeito executa seus exercícios, e isso é refletido em uma representação 3D em uma tela, e todos os dados são armazenados para análise.
• Reabilitação ativa, onde o sujeito tenta abrir a mão e, se a extensão total não for alcançada em um horário designado, o sistema fornece a força adicional necessária.

Através de uma doação do Newton Fund, desenvolvemos o sistema SOPHIA, que consiste em um exoesqueleto robotizado macio com um conjunto de atuadores de neunets que proporcionam a força para que os dedos de mão sejam totalmente estendidos e um sistema de controle eletro-pneumático contendo as bombas de diafragma necessárias , válvulas e sensores em uma unidade modular compacta.
A inclusão de uma Brain Machine Interface (IMC) nos permitiu usar técnicas de imagens motoras, onde o sinal de eletroencefalograma do sujeito poderia ser usado como um gatilho para o movimento de extensão da mão, aumentando a reabilitação ativa.
Criamos o sistema para aceitar a entrada de dois dispositivos de IMC diferentes e comparamos um IMC com fio e de alta qualidade com um IMC sem fio de baixo custo. Ao aplicar abordagens de aprendizagem em máquina, fomos capazes de reduzir as diferenças nesses dois sistemas de entrada, e nossa abordagem permitiu que o sistema de baixo custo funcionasse no mesmo nível que o sistema high-end.

Você pode encontrar mais informações sobre o sistema SOPHIA e sobre o estado atual da arte em dispositivos robotizados e interfaces cérebro-máquina para reabilitação manual em nossas publicações de periódicos recentes.

SOPHIA: Fisioterapia Ortopedia Mínima Hand Interactive Aid:
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmech.2017.00003/full

Dispositivos robóticos e interfaces cérebro-máquina para reabilitação manual pós-AVC:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28597018

Contact Information:

Adam Stokes

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