通过日常生活的虚拟活动进行中风康复的机器人镜像疗法
Harris Nisar1, Srikar Annamraju2, Shankar A Deka3
1Health Care Engineering Systems Center, University of Illinois Urbana Champaign, 1206 W Clark St, Urbana 61801, IL, USA.
Computational and structural biotechnology journal
|February 14, 2024
概括
这项研究引入了一种新的机器人镜像治疗 (RMT) 系统,使中风患者能够练习日常生活的3D虚拟活动. 该RMT平台根据患者的康复动态调整援助,增强运动功能的康复.
科学领域:
- 康复工程 康复工程 康复工程
- 神经康复疗法 神经康复疗法
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
背景情况:
- 镜子治疗是一种标准的中风康复技术,通常仅限于2D运动.
- 现有的机器人镜像治疗 (RMT) 平台主要专注于轨迹镜像,缺乏日常活动的3D功能.
- 加强RMT可以改善运动和视力恢复,特别是对于中风幸存者的不对称四肢功能.
研究的目的:
- 提出和开发一个先进的RMT平台,为中风患者提供日常生活的3D虚拟活动 (ADL) 实践.
- 创建一个系统,可以动态监控患者的康复,并提供量身定制的机器人协助,以提高独立性.
- 设计一个非线性控制器,确保准确的位置跟踪,力量控制和系统稳定性在康复练习期间.
主要方法:
- 开发一个新的RMT平台,用于ADL实践的两个镜像3D虚拟环境 (例如,写作,吃饭).
- 实施基于轨迹跟踪性能的动态恢复监控系统.
- 设计和整合一个非线性控制器,用于位置跟踪,力控制和稳定性,以适应患者恢复的辅助级别.
主要成果:
- 概念验证研究证明了成功的3D轨迹跟踪和ADL完成使用拟议的RMT系统.
- 该系统有效监测患者的康复水平,并动态调整机器人辅助.
- 非线性控制器在轨迹跟踪和力控制任务中确保了稳定而准确的性能.
结论:
- 拟议的RMT平台显示了通过实现现实的3DADL实践来增强中风患者康复的巨大潜力.
- 动态监测和适应性协助是优化患者康复和独立性的关键特征.
- 这种创新方法将RMT的能力扩展到简单的轨迹镜像之外,提供更全面的康复解决方案.
