Dissertação

{en_GB=A Robotic System for Musculoskeletal Rehabilitation of the Shoulder} {} EVALUATED

{pt=As sessões de fisioterapia convencionais exigem do fisioterapeuta e do doente uma grande capacidade de trabalho e disponibilidade, resultando em perda de eficiência dos exercícios de reabilitação ao longo da sessão. O cansaço acumulado pode muitas vezes tornar as sessões curtas e insuficientes para que os doentes tenham um ganho de saúde considerável. Pretende-se assim utilizar a grande capacidade de trabalho e de precisão de movimento de um braço robótico que se mantém ao longo do tempo para substituir em parte o trabalho físico do fisioterapeuta, concedendo-lhe uma maior autonomia para acompanhar um número superior de pacientes. Para o efeito utilizou-se o KUKA LWR, um robô manipulador redundante desenvolvido especificamente para aplicações onde o contacto com o ambiente e com o operador humano é constante.O sistema robótico implementado pretende estudar o comportamento do membro superior, particularmente do ombro, durante os exercícios de flexão normalmente realizados em fisioterapia. O momento total e forças sentidos no ombro e a consequente variação da amplitude do movimento foram utilizados para estudar o comportamento de um ombro saudável durante um exercício de reabilitação., en=Conventional physiotherapy sessions are intense and require a great work capacity and time from both physiotherapist and patient. The physical and psychological fatigue may compromise the performance of the clinicians and patients, resulting in possible lost of efficiency of the physiotherapy session. The great work capacity and constant precision of the end-effector position and movement of KUKA LWR was used to overcome these problems. KUKA LWR is a seven degrees-of-freedom robotic manipulator designed specifically for applications where the robot is in close contact with the human operator. KUKA LWR has an embedded impedance control strategy that works like a damped spring with mass which pulls the robot to the desired position in joint and Cartesian spaces. The robotic system implemented pretends to study the upper-limb behaviour, and specifically the shoulder complex, during shoulder flexion exercises often used in conventional physiotherapy sessions. The contact forces between the physiotherapist and the patients’ arms were acquired during the exercises. First, the physiotherapist action was restrained to a pre-defined trajectory while he performed the movement. Second, the robot performed the rehabilitation exercise without the influence of the physiotherapist. The total moment felt on the shoulder and the consequent variation of the amplitude of movement were used to study the non-pathological shoulder behaviour during the rehabilitation exercises.}
{pt=Fisioterapia, KUKA Lightweight Robot, Controlo de Impedância, en=Physiotherapy, KUKA Lightweight Robot, Impedance Control}

Novembro 29, 2016, 9:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Diogo Filipe Roquette Osório

East Coast Orthotics and Prosthetics Corp. , New York, USA

Especialista

ORIENTADOR

Jorge Manuel Mateus Martins

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar