Summary
हम hemiplegic हथियार स्वत: नियंत्रण प्रौद्योगिकी का उपयोग कर के कार्यात्मक वसूली के लिए एक वास्तविक समय दर्पण रोबोट प्रणाली विकसित की एक नैदानिक पुनर्वास डॉक्टरों से प्रतिक्रिया के माध्यम से स्वस्थ विषयों पर अध्ययन, और निर्धारित कार्यों का आयोजन किया। यह सरल दर्पण रोबोट एक hemiplegic हाथ के साथ स्ट्रोक रोगियों में व्यावसायिक चिकित्सा करने के लिए प्रभावी ढंग से लागू किया जा सकता है।
Abstract
मिरर चिकित्सा स्ट्रोक के बाद एक hemiplegic हाथ के कार्यात्मक वसूली के लिए एक नैदानिक सेटिंग में प्रभावी व्यावसायिक चिकित्सा के रूप में किया गया है। यह एक दर्पण के उपयोग के माध्यम से एक भ्रम जानने के रूप में यदि hemiplegic हाथ वास्तविक समय में बढ़ रहा है, जबकि स्वस्थ हाथ हिलाने से आयोजित किया जाता है। यह ज्ञानेन्द्रिय कोर्टेक्स के सक्रियण के माध्यम से मस्तिष्क neuroplasticity सुविधा कर सकते हैं। हालांकि, पारंपरिक दर्पण चिकित्सा कि hemiplegic हाथ वास्तव में नहीं बढ़ रहा है में एक महत्वपूर्ण सीमा है। इस प्रकार, हम एक बंद प्रतिक्रिया तंत्र है, जो hemiplegic हाथ की वास्तविक समय आंदोलन के लिए सक्षम बनाता का उपयोग कर परंपरागत दर्पण उपचार के लिए एक सरल ऐड-ऑन मॉड्यूल के रूप में एक वास्तविक समय 2-अक्ष दर्पण रोबोट प्रणाली विकसित की है। हम 3 मनोवृत्ति का इस्तेमाल किया और कोहनी और कलाई के जोड़ों, और exoskeletal फ्रेम के लिए शीर्षक संदर्भ प्रणाली सेंसर, 2 brushless डीसी मोटर्स। 6 स्वस्थ विषयों पर एक व्यवहार्यता अध्ययन में, रोबोट दर्पण चिकित्सा सुरक्षित और संभव था। हम आगे दाई की गतिविधियों के लिए उपयोगी कार्यों में चयनितLy पुनर्वास डॉक्टरों से प्रतिक्रिया के माध्यम से प्रशिक्षण रह रहे हैं। एक पुरानी स्ट्रोक रोगी दर्पण रोबोट प्रणाली के एक 2 सप्ताह आवेदन के बाद Fugl-मेयेर आकलन पैमाने और कोहनी flexor spasticity में सुधार दिखाया। रोबोट दर्पण चिकित्सा संवेदी कोर्टेक्स, जो neuroplasticity और hemiplegic हथियार के कार्यात्मक वसूली में महत्वपूर्ण माना जाता है के लिए proprioceptive इनपुट वृद्धि हो सकती है। दर्पण रोबोट के साथ साथ प्रस्तुत प्रणाली को आसानी से विकसित की है और प्रभावी ढंग से उपयोग किया व्यावसायिक चिकित्सा अग्रिम करने के लिए किया जा सकता है।
Introduction
स्ट्रोक के साथ रोगियों के लिए, एक hemiplegic हाथ की शिथिलता प्रभाव दुर्बल हो गया है। दोनों हाथों की गतिविधियों प्रदर्शन करने की क्षमता दैनिक जीवन के लिए आवश्यक है, लेकिन एक hemiplegic हाथ के कार्यात्मक घाटा अक्सर स्ट्रोक शुरू होने के बाद भी कुछ साल बनी हुई है। अस्पताल में विभिन्न प्रशिक्षण कार्यक्रमों के अलावा, एक अभ्यास के सरल कार्य एक hemiplegic हाथ के कार्यात्मक वसूली पर खास असर नहीं गति या निष्क्रिय पुनरावृत्ति की सीमा बढ़ाने के लिए। इस कारण से, दैनिक जीवन (ADLs) की गतिविधियों से संबंधित सार्थक कार्यों का प्रशिक्षण अस्पतालों में व्यावसायिक चिकित्सा करने के लिए लागू किया गया है।
दर्पण चिकित्सा के प्रभाव Neurorehabilitation 1-4 में पिछले अध्ययनों से साबित हो रहे थे। मिरर चिकित्सा एक दर्पण के उपयोग के माध्यम से एक भ्रम जानने के रूप में यदि hemiplegic हाथ वास्तविक समय में बढ़ रहा है, जबकि स्वस्थ हाथ हिलाने से आयोजित किया जाता है। यह ज्ञानेन्द्रिय कोर्टेक्स 1 की सक्रियता के द्वारा मस्तिष्क neuroplasticity सुविधा कर सकते हैं। इस प्रकार, मोटोआर पावर और hemiplegic हाथ के समारोह में सुधार किया जा सकता है। हालांकि, पारंपरिक दर्पण चिकित्सा कि hemiplegic हाथ वास्तव में नहीं बढ़ रहा है में एक महत्वपूर्ण सीमा है।
इसलिए, हम पारंपरिक दर्पण उपचार के लिए एक सरल ऐड-ऑन मॉड्यूल के रूप में एक वास्तविक समय 2-अक्ष दर्पण रोबोट प्रणाली विकसित की है, बंद प्रतिक्रिया तंत्र का उपयोग करते हुए। इस संवेदी कोर्टेक्स, जो neuroplasticity और एक hemiplegic हाथ के कार्यात्मक वसूली (आंकड़े 1 और 2) 5-7 में महत्वपूर्ण माना जाता है के लिए proprioceptive इनपुट व्यक्त कर सकते हैं।
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Protocol
प्रक्रियाओं के सभी की समीक्षा की और सियोल नेशनल यूनिवर्सिटी अस्पताल के संस्थागत समीक्षा बोर्ड द्वारा अनुमोदित किया गया।
1. मिरर थेरेपी कार्य
- 2-आयामी दर्पण चिकित्सा कार्यों के उदाहरण (चित्रा 3)
- आज़ादी स्वस्थ हाथ को स्थानांतरित करते हुए आईने में वार्म अप व्यायाम के बारे में 5 मिनट लग रही है।
नोट: इतना है कि मरीज को एक लयबद्ध तरीके से स्वस्थ हाथ की गति व्यायाम कर सकते हैं एक एक metronome उपयोग कर सकते हैं। - स्वस्थ तरफ, चूना और के बारे में 5 मिनट ( "छेद में गेंद" कार्य) के लिए बिलियर्ड्स के समान चुना छेद में एक छोटी सी गेंद जगह है। चूना और एक लक्ष्य के बारे में 5 मिनट ( "फुटबॉल खेल" कार्य) के लिए फुटबॉल के समान में एक छोटी सी गेंद जगह है।
- एक मेज पर रखा गिने स्टिकर का उपयोग, संख्यात्मक क्रम में स्वस्थ पक्ष पर संभाल ले जाते हैं और विपरीत दिशा में वापसी ( "डॉट्स ट्रेसिंग" कार्य)। के बारे में 5 मिनट के लिए दोहराएँ।
- इस तरह के एसी के रूप में दैनिक जीवन में किसी भी वस्तु का उपयोगअप, स्वस्थ तरफ संभाल का उपयोग कर, यह एक चुना जगह पर धक्का (कार्य "एक कप चल रहा है")। के बारे में 5 मिनट के लिए दोहराएँ।
- आज़ादी स्वस्थ हाथ को स्थानांतरित करते हुए आईने में वार्म अप व्यायाम के बारे में 5 मिनट लग रही है।
2. मिरर रोबोट प्रणाली के घटकों
- AHRS सेंसर सेटिंग्स
- प्राप्त 3 व्यावसायिक रूप से उपलब्ध AHRS सेंसर।
नोट: AHRS सेंसर एक चुंबक सेंसर, एक्सीलेरोमीटर, और gyro सेंसर (कुल 9 अक्ष) से मिलकर बनता है। - एक यूएसबी कनेक्टर के साथ एक पीसी से कनेक्ट AHRS सेंसर।
- सामान्य सेंसर सेटिंग विन्यस्त करने के लिए hyperterminal या अन्य संचार सॉफ्टवेयर का प्रयोग करें।
- प्रत्येक संवेदक AHRS के लिए, RS232 संचार और चयन COM बंदरगाह के लिए निर्धारित किया है। फिर, 8 के लिए प्रति सेकंड 115,200 बिट्स, डेटा बिट्स के लिए बॉड दर निर्धारित है, कोई नहीं करने के लिए समता, 1 करने के लिए बिट्स बंद करो, और किसी से प्रवाह नियंत्रण।
- COM पोर्ट की जांच करने के लिए, नीचे बाएँ कोने पर होम बटन पर क्लिक करें। सही कंप्यूटर पर क्लिक करें। फिर गुण क्लिक करें। डिवाइस मैनेजर पर क्लिक करें। यह क्लिक करके पोर्ट (COM & LPT) टैब का विस्तार करें।
- एक बार जब कॉमunication, स्थापित किया गया है 100 करने के लिए चैनल स्थापित किया है और प्रत्येक संवेदक के लिए आईडी आवंटित।
नोट: कुछ सेंसर का उपयोग करने से पहले accelerometer, gyroscope, और magnetometer की जांच की जरूरत हो सकती है। - quaternions और सेट सेंसर बैटरी रिजर्व प्रदर्शित करने के लिए के रूप में आउटपुट स्वरूप सेट करें।
नोट: Quaternions कंप्यूटिंग में तेजी लाने के साथ-साथ gimbal ताला विलक्षणता को खत्म करने के लिए इस्तेमाल कर रहे हैं।
- प्राप्त 3 व्यावसायिक रूप से उपलब्ध AHRS सेंसर।
- Brushless डीसी मोटर सेटिंग्स
- 2 उच्च प्रदर्शन brushless डीसी मोटर्स और नियंत्रकों तैयार करें।
- प्रत्येक नियंत्रक के लिए, एक बिजली की आपूर्ति करने के लिए बिजली की केबल को जोड़ने। इसके अलावा, मोटर के लिए मोटर केबल, हॉल सेंसर केबल, और एनकोडर केबल को जोड़ने।
- एक और नियंत्रक कर सकते हैं-कर सकते हैं केबल कनेक्ट।
नोट: CANopen उपकरणों के बीच संचार के लिए प्रयोग किया जाता है। - प्रत्येक नियंत्रक उपकरणों के बीच भेद करने के लिए सेट नोड आईडी।
- सामान्य विन्यास के लिए पीसी के लिए यूएसबी केबल कनेक्ट।
- बिजली की आपूर्ति पर स्विच विवाद को बिजली के लिएllers और मोटर्स।
- विन्यस्त और धुन के लिए मोटर, हॉल सेंसर, और एनकोडर मोटर निर्माता-प्रदान की प्रणाली विन्यास सॉफ्टवेयर का प्रयोग करें।
नोट: कोण सीमा और घर की स्थिति सुरक्षित संचालन के लिए विन्यस्त किया जाना चाहिए।
- फ्रेम और मोटर्स के विधानसभा
नोट: हर कस्टम बनाया हिस्सा उद्धरण चिह्न में नाम है। सामग्री और उपकरण की तालिका देखें और चित्रा 4 से 13 चित्रा के लिए कृपया।- कोहनी संयुक्त मोटर के लिए, मोटर शाफ्ट पर keyway साथ युग्मन निकायों में से एक डाल दिया है और एक M5 हेक्स सॉकेट सेट पेंच (चित्रा 4) का उपयोग कर इसे सुरक्षित।
- सुरक्षित 4x M5 सॉकेट सिर शिकंजा (10 मिमी) का उपयोग कोहनी मोटर करने के लिए "कोहनी युग्मन खोखला सिलेंडर कवर" और उस कदम 2.3.1 में संलग्न किया गया था युग्मन शरीर के शीर्ष पर कपलिंग के (मध्य स्लाइडर हिस्सा) बफर हिस्सा जगह (चित्रा 4)।
- गेंद "कोहनी छत फ्रेम" में असर प्लगऔर 4x एम 4 सॉकेट सिर शिकंजा (8 मिमी) (चित्रा 5) के साथ सुरक्षित।
- "लोअर कोहनी समर्थन" में प्लग "कोहनी मोटर बल फैलाव शाफ्ट" और 4x एम 3 सॉकेट सिर शिकंजा (6 मिमी) के साथ सुरक्षित। फिर, "लोअर कोहनी समर्थन" के शीर्ष पर "ऊपरी कोहनी समर्थन" जगह है और 8x एम 3 सॉकेट सिर शिकंजा (12 मिमी) (चित्रा 6) का उपयोग कर इसे सुरक्षित।
- शीर्ष के मध्य में 2.3.3 कदम में विधानसभा, और नीचे में युग्मन शरीर के पिछले भाग पर कदम 2.3.4 में विधानसभा रखें। सब एक साथ जुड़ें और M5 हेक्स सॉकेट सेट शिकंजा (10 मिमी) (चित्रा 7) के साथ युग्मन शरीर सुरक्षित है।
- कदम 2.3.2 में कदम 2.3.5 और विधानसभा में सुरक्षित विधानसभा 4x M5 सॉकेट सिर शिकंजा (15 मिमी) (चित्रा 7) का उपयोग कर। कदम 2.3.2 में विधानसभा घुमाएँ सभी 4 अंक सुरक्षित करने के लिए।
- 4x एम 4 सॉकेट सिर शिकंजा (10 मिमी) का उपयोग कलाई मोटर के साथ सुरक्षित "लोअर कलाई युग्मन खोखला सिलेंडर कवर"। फिर, में से एक जगहमोटर शाफ्ट पर keyway साथ युग्मन निकायों और एम 4 हेक्स सॉकेट सेट शिकंजा का उपयोग कर इसे सुरक्षित; तो, युग्मन शरीर के शीर्ष पर कपलिंग (8 चित्रा) के बफर हिस्सा जगह है।
- डबल पक्षीय टेप या चिपकने के किसी भी प्रकार (9 चित्रा) के साथ "कलाई छत फ्रेम" के शीर्ष पर "घर्षण कमी अंगूठी" संलग्न।
- "संभाल" में प्लग "कलाई मोटर बल फैलाव शाफ्ट" और 4x M2.5 सॉकेट सिर शिकंजा (4 मिमी) (चित्रा 10) का उपयोग कर इसे सुरक्षित।
- शीर्ष के मध्य में 2.3.8 कदम में विधानसभा, और नीचे में युग्मन शरीर के पिछले भाग पर कदम 2.3.9 में विधानसभा रखें। सब एक साथ जुड़ें और एम 4 हेक्स सॉकेट सेट शिकंजा (10 मिमी) (चित्रा 10) के साथ युग्मन शरीर सुरक्षित है।
- कदम 2.3.10 में विधानसभा के साथ सुरक्षित "कलाई motor2roof2" 4x एम 3 सॉकेट सिर शिकंजा (चित्रा 11) का उपयोग कर।
- कदम में कदम 2.3.11 और विधानसभा में सुरक्षित विधानसभा हमें 2.3.7आईएनजी 4x एम 3 सॉकेट सिर शिकंजा (15 मिमी) (चित्रा 11)।
- सुरक्षित 2 "संयुक्त आंदोलन सीमक" और 2 शाफ्ट कॉलर 4x एम 4 सॉकेट सिर शिकंजा (15 मिमी) (चित्रा 12A) का उपयोग।
- शाफ्ट और "कलाई छत फ्रेम" 8x एम 3 सॉकेट सिर शिकंजा (8 मिमी) (चित्रा 12B) का उपयोग कर सुरक्षित करने के लिए शाफ्ट कॉलर का प्रयोग करें।
- विधानसभा 2.3.13 में शाफ्ट कॉलर स्लाइड शाफ्ट में विधानसभा 2.3.14 में और "कम कोहनी समर्थन" 4x एम 4 सॉकेट सिर शिकंजा का उपयोग (15 मिमी) के साथ अतिरिक्त शाफ्ट कॉलर सुरक्षित। फिर, दो भागों में शामिल होने और लीवर (चित्रा 13A) के साथ सुरक्षित है।
- कदम 2.3.15 में विधानसभा के लिए सुरक्षित "समर्थन दीवार" 6x एम 4 सॉकेट सिर शिकंजा (15 मिमी) (चित्रा 13B) का उपयोग। तालिका स्टैंड और विधानसभा कदम 2.3.16 में 6x M6 सॉकेट सिर शिकंजा का उपयोग (15 मिमी) (चित्रा 13C) सुरक्षित।
3. मिरर लूटने का डिजाइनओटी प्रणाली
- स्वत: नियंत्रण के लिए गणितीय मॉडल
- ऊपरी अंग गति के स्वत: नियंत्रण के लिए गतिशील मॉडल सेट (चित्रा 14)।
नोट: मानव ऊपरी अंग गति की एक गतिशील मॉडल जोड़ों और लिंक के कीनेमेटीक्स का उपयोग करते हुए व्यक्त किया जा सकता है। इसलिए, रोबोट जोड़तोड़ के लिए एक समीकरण का उपयोग, मॉडलिंग के रूप में नीचे दिखाया गया प्राप्त किया जा सकता है:
ध्यान दें: (
: संयुक्त स्थिति वेक्टर, 
: संयुक्त वेग वेक्टर, 
: संयुक्त त्वरण वेक्टर, एच: जड़ता मैट्रिक्स, एफ: कोरिओलिस और केन्द्रापसारक बल मैट्रिक्स, जी: गुरुत्वाकर्षण बल, ई वेक्टर: टोक़ मैट्रिक्स पर्यावरण के साथ बातचीत करने के लिए कारण, 
: सामान्यीकृत forc वेक्टर जोड़ों के लिए लागू ते) hemiplegic और स्वस्थ हाथ शो गति के विभिन्न पहलुओं। यही कारण है, hemiplegic हाथ रुक मांसपेशियों के कारण समय में स्थानांतरित नहीं कर सकते या पर्याप्त गति के लिए आवश्यक टोक़ प्रदान नहीं कर सकते। इसलिए, प्रणाली में इस तरह डिजाइन किया गया है कि पुनर्वास प्रशिक्षण hemiplegic हाथ के माध्यम से सामान्य गति जरिए किया जा सकता है; दूसरे शब्दों में, पुनर्वास रोबोट आदेश स्वस्थ हाथ से गतियों देने के लिए मरीज की hemiplegic बांह से जुड़ा हुआ है और बस तैयार की जा सकती है, इस प्रकार है:
(Hemiplegic हाथ गति) - पुनर्वास रोबोट) = (स्वस्थ हाथ गति) का प्रस्ताव। - एक पुनर्वास रोबोट के साथ, समग्र प्रणाली में त्रुटियों के कारण जोड़तोड़ करने के लिए रोगी के हाथ रुक देते हैं, और लकवाग्रस्त बांह के कारण अतिरिक्त टोक़ और समय की देरी निरीक्षण करते हैं। hemiplegic तरफ एक जोड़तोड़ के माध्यम से यह पता लगा।
- उपाय त्रुटियों (एस (टी): ट्रैकिंग एरर) एक गणितीय समीकरण के रूप में:
es / ftp_upload / 54521 / 54521eq6.jpg "/>
नोट: (रों: ट्रैकिंग त्रुटि,
: सकारात्मक निश्चित डिजाइन पैरामीटर मैट्रिक्स, 
: वांछित और वास्तविक स्थिति के बीच त्रुटि, 
: वांछित और वास्तविक वेग) के ऊपर ट्रैकिंग एरर और मानव ऊपरी अंग गति की एक गतिशील मॉडल के साथ जोड़ा जा सकता है के बीच त्रुटि के रूप में व्यक्त किया जा सकता है: 
नोट: (कश्मीर डी: प्रतिक्रिया मुआवजा कि समय के साथ बदलता साथ व्युत्पन्न लाभ मूल्य,
: जड़ता त्रुटि को मैट्रिक्स, 
: कोरिओलिस और केन्द्रापसारक बल त्रुटि को मैट्रिक्स) - पुनर्वास रोबोट में से प्रत्येक के संयुक्त नियंत्रण करने के लिए, Lagr का उपयोगangian गतिशीलता 8। प्रत्येक संयुक्त लिए प्रस्ताव की एक गतिशील समीकरण है:
नोट: (डी: गुणांक मैट्रिक्स,
: समीकरण में Actuator जड़ता मैट्रिक्स) गुणांक डी ऊपर जोड़ों 8 के बीच जड़त्वीय युग्मन प्रभाव से जोड़ों के बीच टोक़ प्रभावित करता है। स्वत: नियंत्रण इस गणितीय मॉडल का उपयोग कर मॉडल चित्रा 14 में ब्लॉक योजना से यह साफ हो सकता है।
- ऊपरी अंग गति के स्वत: नियंत्रण के लिए गतिशील मॉडल सेट (चित्रा 14)।
- सॉफ्टवेयर प्रोटोकॉल (चित्रा 15)
- जब कार्यक्रम शुरू होता है, मोटर्स और सेंसर के साथ संचार की स्थापना, और मूल्यों को प्रारंभ। एक बार जब मोटर्स और सेंसर प्रारंभिक स्थिति (4.1.3 देखें) पर कर रहे हैं, मुख्य पाश पर चलते हैं।
नोट: - 200 नमूने / सेकंड मुख्य पाश के नमूने आवृत्ति के लिए, हम 50 सलाह देते हैं। अधिकतम देरी के लिए, हम ज्यादा से ज्यादा 2 सेकंड सलाह देते हैं। इसके अलावा, टोक़ सीमा के लिए, हम40 एनएम और कलाई मोटर 10 लागू कर सकते हैं - - 20 एनएम इतना है कि कोहनी मोटर 25 लागू कर सकते हैं सॉफ्टवेयर के साथ मोटर वर्तमान मूल्य विनियमित करने के लिए सलाह देते हैं। - जैसा कि यह एक बटन बंद से बाधित नहीं कर रहा है, लगातार मनोवृत्ति पढ़ सकते हैं और शीर्षक संदर्भ प्रणाली (AHRS) सेंसर 'वर्तमान स्थिति मूल्यों मोटर्स के मूल्यों को प्रसारित करने के लिए।
नोट: डेटा उत्पादन quaternions में है, और ठीक से रोबोट गति के लिए वांछित कोण के रूप में तब्दील किया जाना चाहिए। सेंसर से एक का चयन एक संदर्भ के रूप में फ्रेम समन्वय, और अन्य सेंसर फ्रेम में समन्वय रीसेट। एक संदर्भ के रूप में गणना की फ्रेम के साथ, अंतिम उत्पादन रास्ते से हटना कोण प्राप्त करने के लिए उलटा कीनेमेटीक्स का उपयोग करें। - जैसा कि यह एक बटन बंद से बाधित नहीं कर रहा है, लगातार मोटर्स की स्थिति की जाँच करें और AHRS सेंसर द्वारा प्रदान की इच्छित स्थान के लिए आंदोलन को पूरा करने के लिए मूल्यों का अद्यतन करें।
नोट: मोटर स्थिति मोटर एनकोडर कि मोटर कंपनी & # के साथ सॉफ्टवेयर के अंदर जाँच की जा सकती द्वारा प्रदान की गई है39 की प्रदान की सॉफ्टवेयर पुस्तकालय आदेश। - इस बीच, AHRS सेंसरों से सभी कोणों और कोणीय वेग रिकॉर्ड है।
- एक बार जब कार्यों को पूरा कर रहे हैं और उपयोगकर्ता स्टॉप बटन दबाता है, पाश से बाहर निकलें और प्रारंभिक स्थिति में ले जाकर रोबोट को अंतिम रूप।
- जब कार्यक्रम शुरू होता है, मोटर्स और सेंसर के साथ संचार की स्थापना, और मूल्यों को प्रारंभ। एक बार जब मोटर्स और सेंसर प्रारंभिक स्थिति (4.1.3 देखें) पर कर रहे हैं, मुख्य पाश पर चलते हैं।
- ग्राफिकल यूजर इंटरफेस (जीयूआई) (चित्रा 16)
- "में त्रुटि" जोड़ें और निष्पादन के दौरान पता लगाने के लिए कार्य करता है और डिबग त्रुटियों "बाहर त्रुटि"।
- रोबोट ऑपरेशन पक्ष (मरीज की आंशिक पक्षाघाती पक्ष) का चयन करने के लिए रोगी साइड बटन जोड़ें।
- रोगियों की पहचान करने के लिए एक मरीज की जानकारी बॉक्स का निर्माण।
- मोटर स्थिति संकेतक जोड़ें।
- सुरक्षा के लिए कोण सीमा नियंत्रण जोड़ें।
- एक कठोर ऊपरी अंग होने के कारण अधिकतम वेग, त्वरण, और प्रत्येक मोटर मांसपेशियों और कण्डरा चोटों को रोकने के लिए मंदी विन्यस्त करें।
नोट: सिस्टम त्वरण और hemiplegic हाथ की मंदी को दर्शाता है। - एडीडी संकेतक मोटर स्थिति और वेग, और इनपुट वर्तमान जानकारी निकालते हैं।
- AHRS सेंसर और व्यवस्था के बीच संवाद स्थापित करने के लिए वीज़ा संसाधन का नाम नियंत्रण बनाएँ।
- एक अंशांकन समारोह संचित सेंसर बहाव त्रुटियों को खत्म करने के लिए जोड़ें।
- आदेश सेंसर जानकारी प्राप्त करने में सेंसरों के लिए सूचक की व्यवस्था।
नोट: सेंसर जानकारी संयुक्त कोण (लगातार दो सेंसर के बीच कोण) और बैटरी रिजर्व भी शामिल है।
- दर्पण रोबोट ऑपरेशन के दौरान काबू पाने बांह spasticity
- मोटर्स कि प्रत्येक संयुक्त लिए spasticity पर काबू पाने के लिए पर्याप्त टोक़ लागू कर सकते हैं का चयन करें।
नोट: कलाई मोटर टोक़ उत्पादन 10 एनएम से अधिक है, और कोहनी मोटर अधिक से अधिक 25 एनएम होनी चाहिए। - आदेश में मजबूती से मरीज के हाथ करने के लिए रोबोट गति हस्तांतरण करने के लिए, पट्टियाँ कि रोबोट exoskeleton में प्रकोष्ठ ठीक करने के लिए अर्द्ध लोचदार सामग्री के बने होते हैं का उपयोग करें।
नोट: इस तरह के stretc के रूप में अर्ध-लोचदार पट्टियाँ,ज कपड़े की पट्टियों या पॉलिएस्टर / नायलॉन लोचदार लट पट्टियाँ, सिफारिश कर रहे हैं। पट्टियाँ भी लोचदार हैं, तो यह स्थिति में बांह पकड़ नहीं होगा। पट्टियों पर सभी लोचदार नहीं कर रहे हैं, मांसपेशियों या कण्डरा चोटों कोहनी spasticity के एक उच्च डिग्री के मामले में हो सकता है। - आदेश कोहनी और कलाई गति को अलग-थलग करने के लिए, 2 ठोस एक शाफ्ट कॉलर के साथ संयुक्त फ्रेम का उपयोग फ्रेम में यह फैलाएंगे द्वारा कलाई ठीक करने के लिए।
नोट: शाफ्ट कॉलर मांसपेशियों और कण्डरा चोटों को रोकने के लिए यदि कलाई में कठोरता अत्यधिक है उपयोग किया जाता है। - रोबोट के लिए हाथ को ठीक करने के लिए संभाल के आसपास पट्टियों का प्रयोग करें।
- मोटर्स कि प्रत्येक संयुक्त लिए spasticity पर काबू पाने के लिए पर्याप्त टोक़ लागू कर सकते हैं का चयन करें।
: संयुक्त स्थिति वेक्टर, 
: संयुक्त वेग वेक्टर, 
: संयुक्त त्वरण वेक्टर, एच: जड़ता मैट्रिक्स, एफ: कोरिओलिस और केन्द्रापसारक बल मैट्रिक्स, जी: गुरुत्वाकर्षण बल, ई वेक्टर: टोक़ मैट्रिक्स पर्यावरण के साथ बातचीत करने के लिए कारण, 
: सामान्यीकृत forc वेक्टर जोड़ों के लिए लागू ते) hemiplegic और स्वस्थ हाथ शो गति के विभिन्न पहलुओं। यही कारण है, hemiplegic हाथ रुक मांसपेशियों के कारण समय में स्थानांतरित नहीं कर सकते या पर्याप्त गति के लिए आवश्यक टोक़ प्रदान नहीं कर सकते। इसलिए, प्रणाली में इस तरह डिजाइन किया गया है कि पुनर्वास प्रशिक्षण hemiplegic हाथ के माध्यम से सामान्य गति जरिए किया जा सकता है; दूसरे शब्दों में, पुनर्वास रोबोट आदेश स्वस्थ हाथ से गतियों देने के लिए मरीज की hemiplegic बांह से जुड़ा हुआ है और बस तैयार की जा सकती है, इस प्रकार है: 
: सकारात्मक निश्चित डिजाइन पैरामीटर मैट्रिक्स, 
: वांछित और वास्तविक स्थिति के बीच त्रुटि, 
: वांछित और वास्तविक वेग) के ऊपर ट्रैकिंग एरर और मानव ऊपरी अंग गति की एक गतिशील मॉडल के साथ जोड़ा जा सकता है के बीच त्रुटि के रूप में व्यक्त किया जा सकता है: 
: जड़ता त्रुटि को मैट्रिक्स, 
: कोरिओलिस और केन्द्रापसारक बल त्रुटि को मैट्रिक्स) 
: समीकरण में Actuator जड़ता मैट्रिक्स) गुणांक डी ऊपर जोड़ों 8 के बीच जड़त्वीय युग्मन प्रभाव से जोड़ों के बीच टोक़ प्रभावित करता है। स्वत: नियंत्रण इस गणितीय मॉडल का उपयोग कर मॉडल चित्रा 14 में ब्लॉक योजना से यह साफ हो सकता है। 4. मिरर रोबोट प्रणाली के नैदानिक आवेदन
- रोबोट दर्पण चिकित्सा का आयोजन
- मरीज की हालत के अनुसार ऊंचाई और कार्य तालिका की चौड़ाई को समायोजित करें।
- दोनों बाहों के बीच midline में एक दर्पण सेट, और एक मेज या मंच पर यह निर्धारित किया है।
- जगह संभाल, कलाई पर AHRS सेंसरफ्रेम, और रोबोट के उन्मुखीकरण के साथ समानांतर में स्वस्थ पक्ष जुडे हुए मंच के किनारे।
नोट: सेंसर के आंतरिक रास्ते से हटना अक्ष ऊपर इशारा किया जाना चाहिए। - एक कंप्यूटर में चिकित्सा सॉफ्टवेयर का निष्पादन करें।
- रोगी पक्ष स्विच बटन पर क्लिक करके hemiplegic पक्ष चुनते हैं।
- मरीज की संयुक्त हालत के अनुसार अधिकतम संयुक्त कोण सीमा निर्धारित करें। सुरक्षित संचालन के लिए, 50º से कम कोहनी मोड़ सीमा है, की तुलना में अधिक -70º कोहनी विस्तार सीमा, 80º से कम कलाई मोड़ सीमा, और कलाई विस्तार सीमा का उपयोग अधिक से -60º।
नोट: प्लस और माइनस संकेत स्वचालित रूप से सही कर रहे हैं और सीमा भी सीमा से बाहर है, तो सॉफ्टवेयर स्तर में सही कर रहे हैं। - अधिकतम वेग, त्वरण, और मंदी सेट करें। इन मूल्यों के लिए, कलाई मोटर के लिए 0 और 33 आरपीएम के बीच कोहनी मोटर और उपयोग वेग मूल्य के लिए 0 और 22.5 आरपीएम के बीच वेग मूल्य का उपयोग करें।
नोट: पारंपरिक दर्पण चिकित्सा के लिए, शून्य करने के लिए सभी मूल्यों को निर्धारितरोबोट स्थिर करने के लिए। - रोगी जानकारी भरें।
- कार्यक्रम चलाने से पहले सभी AHRS सेंसर चालू करें।
- कार्यक्रम के ऊपरी बाएँ कोने में तीर बटन पर क्लिक करके कार्यक्रम चलाते हैं।
- एक बार को शीघ्र चबूतरे "के रूप में बचाने के लिए", स्ट्रिंग बॉक्स और प्रेस ठीक है पर परिणाम डेटा के लिए उचित फ़ाइल नाम लिखें।
- रोबोट और स्वस्थ हाथ प्रारंभिक स्थिति (शरीर और समानांतर से दोनों हाथ दूर एक दूसरे के लिए) पर हैं, प्रारंभिक स्थिति के लिए शून्य करने के लिए सेंसर मूल्यों को प्रारंभ करने के लिए अंशांकन बटन दबाएँ।
ध्यान दें: कदम 1.1.1 देखें - अपने हाथों से इस काम में इस्तेमाल के लिए 1.1.4। - प्रेस रोक बटन जब सभी कार्यों को पूरा कर रहे हैं।
नोट: रोबोट दर्पण चिकित्सा के लिए, एक बायोमेडिकल इंजीनियर मुख्य समन्वयक के रूप में कार्य करना चाहिए, और व्यावसायिक चिकित्सक रोगी सहायता करनी चाहिए।
- स्वस्थ विषयों पर नैदानिक एक अध्ययन
- स्वस्थ विषयों पर एक नैदानिक अध्ययन का संचालन पुष्टि करने के लिएसुरक्षा और व्यवहार्यता 8। hemiplegic हाथ का पूरी तरह से निष्क्रिय आंदोलन के लिए विषयों के लिए निर्देश दे ( "अपने दम पर अपने hemiplegic हाथ हिलना मत।")।
- हैंडल पर तख्ते पर दोनों forearms, और हाथ रखें। फिर, पट्टियों के साथ forearms तय कर लो।
- उपचारात्मक प्रभाव का मूल्यांकन
- चिकित्सा से पहले, इस तरह के Fugl-मेयेर आकलन पैमाने 9, संशोधित Ashworth पैमाने 10, संशोधित बार्थेल सूचकांक 11, Jebsen हाथ समारोह परीक्षण, हाथ बिजली की माप, hemispatial उपेक्षा परीक्षण, और मोटर के रूप में कार्य मूल्यांकन आचरण रोगियों के लिए संभावित परीक्षण पैदा की।
- प्रति दिन 60 मिनट - 30 के लिए 2-आयामी दर्पण रोबोट के साथ स्ट्रोक के मरीजों के लिए चिकित्सीय परीक्षण का संचालन। रोगियों को निर्देश दे ( "अपने दम पर अपने hemiplegic हाथ हिलना मत।")।
- बाद रोगियों पिछले सत्र पूरा, आचरण अनुवर्ती कार्यात्मक मूल्यांकन।
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Representative Results
छह स्वस्थ विषयों एक 'कलम अंकन कार्य' (के रूप में चित्रा 17 में दिखाया गया एक कलम स्वस्थ हाथ पर संलग्न के साथ बारी-बारी से दो छोटे बोर्डों को छू) 10 बार जिस पर विषय के प्रति औसत 106 सेकंड ले लिया आयोजन किया। कोई प्रतिकूल घटना मनाया गया, और रोबोट दर्पण चिकित्सा संभव होना सिद्ध किया गया था।
इसके अलावा, पुनर्वास डॉक्टरों पर एक नैदानिक अध्ययन आयोजित किया गया। हम विशेषज्ञ राय का अनुरोध प्रभावी रोबोट दर्पण व्यावसायिक चिकित्सा के लिए उचित कार्यों को निर्धारित करने के लिए। 6 पुनर्वास डॉक्टरों से प्रतिक्रिया के साथ, दर्पण रोबोट द्वारा हासिल भ्रम की डिग्री "छेद में गेंद के लिए" और (एक संख्यात्मक दर्ज़ा पैमाने [एनआरएस] प्रत्येक के लिए पर 10 में से 7.2) कार्य "एक कप चल" सबसे ज्यादा था, द्वारा पीछा "फुटबॉल खेल" (7.0 / 10) और कार्यों (6.5 / 10) "ट्रेसिंग डॉट्स"। के दौरान दोनों के बीच हथियारों के आंदोलन के बारे में synchronicityरोबोट दर्पण चिकित्सा, "एक कप चलती" कार्य 7.0 / 10 के एक एनआरएस स्कोर था, "फुटबॉल खेल 'और' डॉट्स ट्रेसिंग" (6.8 / 10 प्रत्येक), और "गेंद छेद में" (6.2 / 10) (चित्रा के द्वारा पीछा 3)। इन 4 कार्यों के अलावा, पुनर्वास डॉक्टरों स्ट्रोक के साथ रोगियों में ADL प्रशिक्षण के लिए एक उपयोगी कार्य के रूप में "फुटबॉल खेल" की सिफारिश की।
हम 2 सप्ताह (10 सत्र) के लिए प्रति दिन 30 मिनट के लिए दर्पण रोबोट के साथ स्ट्रोक के मरीजों के लिए एक चिकित्सीय परीक्षण का आयोजन किया। निम्नलिखित विषयों को शामिल किए जाने के मानदंडों को पूरा करने की जरूरत है: साल 1) 18 वर्ष से अधिक उम्र; 2) supratentorial स्ट्रोक 4 महीने और 6 साल पहले के बीच का निदान; और 3) मेडिकल रिसर्च काउंसिल (एमआरसी) ग्रेड 2 या उससे कम के साथ ऊपरी अंग पक्षाघात। मुख्य बहिष्कार मानदंड इस प्रकार हैं: 1) संशोधित ग्रेड 3 या अधिक (गंभीर spasticity) की Ashworth पैमाने; 2) मिनी मानसिक स्थिति की परीक्षा 12 से कम अंक प्राप्त; और 3) वैश्विक या संवेदी वाचाघात।
वें यात्रा accomplishes, वह अनुवर्ती कार्यात्मक मूल्यांकन का आयोजन किया। (Spasticity के लिए) hemiplegic हाथ के Fugl-मेयेर आकलन पैमाने 66 में से 17 12 से सुधार हुआ है, और कोहनी flexors के Ashworth पैमाने संशोधित करने के लिए 1 + 2 ग्रेड से कम हो गया था। बाएं पार्श्व चुटकी सत्ता 0 से 3 सावधानी से उठाने से वृद्धि की गई थी और अन्य मापदंडों से पहले (चित्रा 18 और 1 टेबल) रोबोट दर्पण उपचार के बाद कोई अंतर का पता चला।
चित्रा 1. रोबोट एम आई के लिए वैचारिक प्रवाहrror थेरेपी proprioceptive इनपुट की सुविधा। प्रयोग रोबोट दर्पण उपचार के लिए वैचारिक प्रवाह के अनुसार बनाया गया है।
चित्रा 2. मिरर रोबोट प्रणाली का एक चित्र। स्वस्थ हाथ के आंदोलनों बहिःकंकाल 3 AHRS सेंसर से इनपुट के माध्यम से एक सॉफ्टवेयर एल्गोरिथ्म द्वारा hemiplegic हाथ से जुड़ी करने के लिए पेश कर रहे हैं। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
। चित्रा 3. विभिन्न मिरर रोबोट प्रणाली का उपयोग कर कार्यों उन 2-आयामी कार्यों के द्वारा प्रशिक्षित किया जा सकता है; छेद में गेंद, फुटबॉल खेल, डॉट्स ट्रेसिंग, और चलतीएक कप। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 4. कोहनी मोटर विधानसभा। विधानसभा कोहनी संयुक्त मोटर, कपलिंग, और कोहनी युग्मन खोखला सिलेंडर कवर करने के लिए कदम।
चित्रा 5. असर और कोहनी छत फ्रेम विधानसभा। विधानसभा असर और कोहनी छत फ्रेम विधानसभा के बीच।
चित्रा 6 कोहनी समर्थन विधानसभा। कोहनी मोटर बल फैलाव शाफ्ट के लिए विधानसभा कदम, ऊपरी ई lbow समर्थन, और कम कोहनी समर्थन करते हैं।
चित्रा 7. कोहनी समर्थन और कोहनी मोटर विधानसभा। विधानसभा कोहनी समर्थन और कोहनी मोटर के लिए कदम उठाए।
8 चित्रा कलाई मोटर विधानसभा। विधानसभा कलाई संयुक्त मोटर, कपलिंग, और कम कलाई युग्मन खोखला सिलेंडर कवर करने के लिए कदम।
9 चित्रा घर्षण कम अंगूठी अनुलग्नक। कलाई छत फ्रेम करने के लिए घर्षण कमी अंगूठी की कुर्की।
विज्ञापन / 54521 / 54521fig10.jpg "/>
चित्रा 10 संभाल विधानसभा। विधानसभा 3 डी मुद्रित संभाल, युग्मन के लिए कदम है, और कलाई मोटर बल फैलाव शाफ्ट।
चित्रा 11. संभाल और कलाई मोटर विधानसभा। विधानसभा कलाई मोटर और संभाल के लिए कदम।
चित्रा 12. (क) संयुक्त आंदोलन सीमक के लिए संयुक्त आंदोलन सीमक विधानसभा। विधानसभा कदम, (बी) लंबाई समायोजन शाफ्ट, और इकट्ठे संभाल।
चित्रा 13. अंतिम विधानसभा।इकट्ठे कलाई मोटर भाग के साथ (ए) इकट्ठे कोहनी मोटर भाग के लिए विधानसभा कदम शाफ्ट कॉलर और शाफ्ट का उपयोग कर, (बी) के समर्थन की दीवारों के साथ रोबोट को इकट्ठा किया, और (सी) इकट्ठे कार्य तालिका के साथ रोबोट। एक देखने के लिए यहाँ क्लिक करें यह आंकड़ा का बड़ा संस्करण।
स्वत: नियंत्रण के गणितीय मॉडल का आंकड़ा 14. ब्लॉक योजना। बहिःकंकाल रोबोट वास्तविक समय नियंत्रण के लिए बंद प्रतिक्रिया तंत्र का इस्तेमाल करता है।
चित्रा 15. कुल मिलाकर सॉफ्टवेयर प्रोग्राम। सॉफ्टवेयर प्रोग्राम के एक करीबी का उपयोग करता हैडी प्रतिक्रिया तंत्र रोबोट प्रणाली ड्राइव करने के लिए। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा कार्यक्रम के 16. जीयूआई। उपयोगकर्ता नियंत्रण और जीयूआई के माध्यम से उपचार के लिए कार्यक्रम विन्यस्त कर सकते हैं। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
चित्रा 17. 6 स्वस्थ मिरर रोबोट प्रणाली के प्रोटोटाइप का उपयोग कर विषयों में एक कलम अंकन टास्क। एक कलम कार्य 10 बार लगातार पर इस विषय के प्रति औसत 106 सेकंड ले लिया अंकन का आयोजन।
चित्रा 18. जीर्ण सही बेसल गैन्ग्लिया रक्तस्राव के साथ एक 60 वर्षीय पुरुष रोगी के कार्यात्मक मूल्यांकन। डेटा है कि रोबोट दर्पण चिकित्सा के 10 सत्रों के बाद सुधार दिखाया के मुख्य सबसेट। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
| से पहले | 10 सत्रों के बाद | |
| मिनी मानसिक स्थिति परीक्षा | 29 | - |
| Fugl-मेयेर आकलन पैमाने (ऊपरी सिरा) | 12 | 17 |
| कंधे /कोहनी | 1 1 | 15 |
| कलाई | 0 | 1 |
| हाथ | 1 | 1 |
| संशोधित Ashworth पैमाने | ||
| कोहनी flexor | 2 | 1 + |
| कलाई flexor | 0 | 0 |
| संशोधित बार्थेल सूचकांक (ऊपरी सिरा) | 25 | 25 |
| Jebsen हाथ समारोह परीक्षण | Uncheckable | Uncheckable |
| बाएं हाथ शक्ति (पौंड) | ||
| पकड़ | 8 | 8 |
| एलateral चुटकी | 0 | 3 |
| हथेली चुटकी | 0 | 0 |
| Hemineglect परीक्षण | ||
| रेखा द्विभाजन परीक्षण | 6/6 प्रत्येक | 6/6 प्रत्येक |
| अल्बर्ट परीक्षण | 12/12 प्रत्येक | 12/12 प्रत्येक |
| मोटर संभावित पैदा की | कोई जवाब नहीं | कोई जवाब नहीं |
तालिका 1 जीर्ण सही बेसल गैन्ग्लिया रक्तस्राव के साथ एक 60 वर्षीय पुरुष रोगी के कार्यात्मक मूल्यांकन।
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Discussion
इस अध्ययन के प्राथमिक उद्देश्य के लिए एक hemiplegic हाथ के कार्यात्मक वसूली के लिए एक वास्तविक समय दर्पण रोबोट प्रणाली एक स्वत: नियंत्रण एल्गोरिथ्म का उपयोग कर विकसित किया गया था। स्ट्रोक के बाद ऊपरी अंग हानि के लंबे समय तक वसूली पर रोबोट की मदद से उपचार के प्रभाव पिछले अध्ययनों 12 में फायदेमंद साबित हो गया था, और हाथ रोबोट के विभिन्न प्रकार के 13-20 पेश किया गया है। हालांकि, ऊपरी सिरा रोबोट के पिछले अध्ययनों कि द्विपक्षीय हाथ आंदोलन महसूस किया कि एक दर्पण है, जो दर्पण चिकित्सा 14-15 की अवधारणा से अलग है का उपयोग किए बिना यांत्रिक कनेक्शन आवेदन किया। इस प्रकार, हमारे अध्ययन proprioceptive इनपुट की सुविधा के लिए एक वास्तविक दर्पण का उपयोग करके अपने काम का विस्तार हो सकता है।
पिछले सिस्टम को अपग्रेड करने के लिए, हम hemiplegic हाथ सक्षम स्वस्थ बांह पर AHRS सेंसर लागू करने और hemiplegic कोहनी और कलाई को मोटर्स संलग्न द्वारा वास्तविक समय में स्थानांतरित करने के लिए। करने के लिए hemiplegic हाथ से proprioceptive इनपुटमस्तिष्क के कोर्टेक्स संवेदी दर्पण रोबोट प्रणाली के माध्यम से बढ़ाया जा सकता है। proprioception की सुविधा एक भविष्य अध्ययन में कार्यात्मक मस्तिष्क एमआरआई द्वारा पुष्टि की जानी चाहिए।
यह सिस्टम न्यूनतम तुल्यकालन देरी करने के लिए के बाद से दर्पण प्रभाव जब देरी कम से कम है को अधिकतम करना होगा महत्वपूर्ण है। इस लक्ष्य को हासिल करने के लिए, हम डेटा सेंसरों से न्यूनतम आवश्यक बाइट गिनती के साथ, जबकि सॉफ्टवेयर वास्तुकला के अंदर एक पाश के भीतर समानांतर में उन्हें पढ़ लिया गया। 0.40 सेकंड - एक परिणाम के रूप में, स्वस्थ हाथ और रोबोट के बीच तुल्यकालन देरी के बारे में केवल 0.04 है।
इस अध्ययन की अनेक सीमाएं हैं। सबसे पहले, हम इस तरह पकड़ या चुटकी के रूप में ठीक उंगली आंदोलनों, और पारंपरिक दर्पण चिकित्सा के 3 आयामी कार्यों में शामिल नहीं कर सका। दूसरा, हम जितना संभव हो उतना शारीरिक आंदोलन को बनाए रखने के लिए स्वस्थ हाथ की कोहनी संयुक्त ठीक नहीं किया। हालांकि, कोहनी गति की सीमा का प्रतिबंध syn बढ़ाने के लिए मददगार होगाविपरीत कोहनी जो मोटर के द्वारा ले जाया जाता है साथ चिरकालिकता। अतिरिक्त संरचना को सुरक्षित कि स्वस्थ ओर कोहनी इसलिए synchronicity में सुधार होगा और, स्थापित करने से सिस्टम को संशोधित करने, उपचार के प्रभाव में वृद्धि होगी। तीसरा, जो रोगियों को गंभीर spasticity या कठोरता थी, अपर्याप्त मोटर शक्ति की वजह से शामिल नहीं किया जा सकता है, हालांकि संयुक्त धीरे से चला गया। प्रणाली मध्यम कठोरता पर काबू पाने के लिए उच्च टोक़ उत्पादन के साथ मोटर की जगह से संशोधित किया जा सकता है। हालांकि, यहां तक मजबूत मोटर के साथ, spasticity या कठोरता के गंभीर स्तर के साथ रोगियों को उपचार जोड़ों के लिए अत्यधिक बल आवेदन के कारण कण्डरा या हड्डी की चोटों को रोकने के लिए बचा जाना चाहिए।
हम मानते हैं कि, हालांकि, दर्पण रोबोट के साथ साथ प्रस्तुत प्रणाली को आसानी से विकसित किया जा सकता है और प्रभावी ढंग से उपयोग व्यावसायिक चिकित्सा अग्रिम।
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Disclosures
लेखकों के पास खुलासे के लिए कुछ भी नहीं है।
Acknowledgments
इस काम सियोल के मस्तिष्क फ्यूजन कार्यक्रम राष्ट्रीय विश्वविद्यालय (800-20120444) और अंतःविषय अनुसंधान पहल कार्यक्रम इंजीनियरिंग और चिकित्सा के कॉलेज, सियोल नेशनल यूनिवर्सिटी (800-20150090) के कॉलेज से द्वारा समर्थित किया गया।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| LabVIEW | National Instruments | System design software | |
| 24 V power supply | XP Power | MHP1000PS24 24V | Any 24 V power supply should do |
| AHRS sensor receiver | E2box | EBRF24GRCV | |
| AHRS sensors | E2box | EBIMU-9DOFV2 | You will need total 3 sensors. Any AHRS sensors will do |
| EC90 flat motor module | Maxon | 323772 + 223094 + 453231 | Any geared motor with higher than 30 Nm should do. (For our custom machined parts, you will need these particular flat motor and gear module, but the gear ratio and encoder may vary) |
| EC45 flat motor module | Maxon | 397172 | Any geared motor with higher than 10 Nm should do (For our custom machined parts, you should use the same gear module but the gear ratio, motor, and encoder may vary) |
| EPOS2 70/10 controller | Maxon | 375711 | This can be replaced with EPOS 24/5 controller |
| EPOS2 24/5 controller | Maxon | 367676 | |
| Connector and cable set | Maxon | 381405 + 384915 + 275934 + 354045 | You can also make these cables. Connectors and corresponding wire info can be found in "300583-Hardware-Reference-En.pdf" and "300583-Cable-Starting-Set-En.pdf" |
| Coupling- Oldham, Set Screw Type | Misumi | MCORK30-10-12 | Type may vary |
| Coupling- High Rigidity, Oldham, Set Screw Type |
Misumi | MCOGRK34-12-12 | Type may vary |
| Shaft Collars | Misumi | SCWDM10-B | You will need 4 sets |
| Shaft Collars | Misumi | SDBJ10-8 | You will need 2 sets |
| Precision Linear Shaft | Misumi | PSSFG10-200 | Any straight 10 mm diameter shaft with at least 200 mm length should do |
| Bearings with housings | Misumi | BGRAB6801ZZ | |
| Elbow motor force dispersion shaft | custom machined | 3D CAD | |
| Lower elbow support | custom machined | Part Drawings | |
| Elbow rooftop frame | custom machined | Part Drawings | |
| Support wall | custom machined | Part Drawings | You will need 2 frames. |
| Elbow coupling hollow cylinder cover | custom machined | Part Drawings | |
| Wrist motor force dispersion shaft | custom machined | Part Drawings | |
| Wrist rooftop frame | custom machined | Part Drawings | |
| Upper wrist coupling hollow cylinder cover | custom machined | Part Drawings | |
| Lower wrist coupling hollow cylinder cover | custom machined | Part Drawings | |
| Joint movement limiter | custom machined | Part Drawings | |
| Handle | 3D printed | Part Drawings | |
| Upper elbow support | 3D printed | Part Drawings | |
| Friction reduction ring | 3D printed | Part Drawings | |
| Acrylic mirror | custom laser cutting | Part Drawings | |
| Task table | custom machined | Part Drawings | |
| Silicone sponge | |||
| DOF limiter | 3D printed | Part Drawings | |
| DOF limiter lid | 3D printed | Part Drawings | |
| Healthyarm handle | 3D printed | Part Drawings | |
| Ball rollers - Press fit | Misumi | BCHA18 | |
| Goalpost | 3D printed | Part Drawings | |
| Circle trace | 3D printed | Part Drawings | |
| Angled assist | 3D printed | Part Drawings | Optional |
| Curved assist | 3D printed | Part Drawings | Optional |
| Plain assist | 3D printed | Part Drawings | Optional |
| Task board | custom laser cutting | Part Drawings |
References
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