Design and implementation of robotic devices for physical therapy of distal upper extremity
Uzak üst uzuvların fizyoterapisi amaçlı robot tasarım ve uygulaması
- Tez No: 309360
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. VOLKAN PATOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon, Makine Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering, Physical Medicine and Rehabilitation, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 155
Özet
Dünya Sağlık Örgütünün istatistiklerine göre, günlük hayatta karşılaşılan tüm yaralanmaların 1/3'ü el bölgesinde meydana gelmekte olup bu yaralanma vakaları yılda bir milyondan fazla olmaktadır. Fizyoterapi el yaralanmalarının tedavisinde uygulanan en yaygın yöntemdir. Robot destekli rehabilitasyon bu tedavi sürecinin masraflarını azaltmakla birlikte tekrarlı egzersizler ve niceliksel ölçüm imkanı sunmaktadır. Bu çalışmada, el terapisinde kullanılmak üzere iki adet robot tasarımı ve uygulaması sunulmaktadır.İlk robot tendon ameliyatı sonrası, tendon gerilimini belli limitler arasında tutarak ve yaralı bölgede dikişin kopmasını engelleyerek, parmağın fleksiyon/ extansiyon egzersizlerine yardımcı olmak için tasarlanmıştır. Bu robot aynı zamanda hareket genişliği sağlama ve güçlendirme çalışmalarında da kullanılabilecek şekildetasarlanmıştır.İkinci robot nörolojik yaralanmalar sonrası önkol/bilek ve kavrama terapisi için tasarlanmıştır. Gündelik yaşam aktiviteleri genellikle bilek ve elin ortak hareketlerini içermektedir. İkinci robot bu aktiviteleri destekleyecek şekilde bileğin abdüksiyon/addüksiyon, extansiyon/fleksiyon ve önkolun pronasyon/supinasyon hareketleri ile elin kavrama hareketini aynı anda hastaya yükleyebilmektedir. Kolaylıkla değiştirilebilen modüler sonlandırıcıları sayesinde robot farklı gündelik aktiviteleri uygulayabilmektedir. Ayrıca robot bilek ve önkolun izometrik gücünü ve hareket sınırlarını ölçmek içinkullanılabilir.Her iki robot da inşa edilip, performansları deneysel olarak nitelendirilmiştir. Ayrıca, insanlı deneyler ve kullanılabilirlik testleri düzenlenmiş olup, robotların el ve bilek tedavisinde kullanılabilirliği ve yararlılığı gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
According to statistics of World Health Organization, hand injuries count for 1/3 of all injuries with more than one million emergency cases annually. Physical rehabilitation accounts for most of the recovery experienced by patients suffering from hand injury. Robotic devices decrease the cost of therapy while providing repetitive exercises with quantitative measurements. In this study, we present the design and implementation of two robotic devices for hand therapy. After kinematic type selection ensuring safety, ergonomics and adjustability; both of the devices are optimally dimensioned to achieve best kinematic and dynamic performance.The primary use for the first device is to assist flexion/extension motions of a finger within its full range, in a natural and coordinated manner, while keeping the tendon tension within acceptable limits to avoid rupture of the suture.The second device is designed for forearm/wrist and grasp therapy of a neurologically injured human arm and hand. Emphasizing the importance of coordinated movements of the wrist and the hand while performing activities of daily living (ADL) tasks, the device possesses 3 degrees of freedom and is designed to assist abduction/adduction and palmar/dorsal flexion of the wrist or pronation/supination of the forearm, concurrently with the grasping and releasing movements of the hand. Thanks to its modular, interchangeable end effectors, the device supports ADL exercises.Both devices are built and experimentally characterized. Human subject experiments and usability tests have been conducted for the devices and the efficacy of devices to deliver desired wrist and hand therapies have been demonstrated.
Benzer Tezler
- Design, Implementation, Control, and User Evaluations of AssistOn-Arm Self-Aligning Upper-Extremity Exoskeleton
Kendinden Hizalamalı Üst Ekstremite Dış İskeleti AssistOn-Arm'ın Tasarımı, Uygulaması, Kontrolü ve Kullanıcı Değerlendirmeleri
MUSTAFA YALÇIN
Doktora
İngilizce
2020
Fizyoterapi ve RehabilitasyonSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VOLKAN PATOĞLU
PROF. DR. ERHAN BUDAK
DOÇ. DR. GÜLLÜ KIZILTAŞ ŞENDUR
- Modeling, implementation and control of a forearm-wrist rehabilitation device
Ön-kol bilek rehabilitasyon dış-iskeletinin modellenmesi,inşası ve kontrolü
AYKUT CİHAN SATICI
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiDOÇ. DR. VOLKAN PATOĞLU
- Design, implementation and control of an overground gait and balance trainer with an active pelvis-hip exoskeleton
Aktif pelvis-kalça dış iskeletli zemin üzeri yürüyüş ve denge rehabilitasyon cihazının tasarımı, uygulanması ve kontrolü
HAMMAD MUNAWAR
Doktora
İngilizce
2017
Mekatronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VOLKAN PATOĞLU
- Design, implementation and BCI-based control of a series elastic mobile robot for home-based physical rehabilitation
Evde kullanılabilen seri elastik mobil rehabilitasyon robotunun tasarımı, uygulaması ve beyin-bilgisayar arayüzü tabanlı kontrolü
MİNE SARAÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Mekatronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VOLKAN PATOĞLU
DOÇ. DR. MÜJDAT ÇETİN
- Optimal exoskeleton design and e ffective human-in-the-loop control frameworks for rehabilitation robotics
Rehabilitasyon robotları için optimal dış-iskelet ve etkin insan etkileşimli kontrol çatıları tasarımı
AHMETCAN ERDOĞAN
Doktora
İngilizce
2014
Fizyoterapi ve RehabilitasyonSabancı ÜniversitesiMekatronik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VOLKAN PATOĞLU