CZ2021495A3 - A movement subsystem and a robotic system designed to treat movement disorders - Google Patents

A movement subsystem and a robotic system designed to treat movement disorders Download PDF

Info

Publication number
CZ2021495A3
CZ2021495A3 CZ2021-495A CZ2021495A CZ2021495A3 CZ 2021495 A3 CZ2021495 A3 CZ 2021495A3 CZ 2021495 A CZ2021495 A CZ 2021495A CZ 2021495 A3 CZ2021495 A3 CZ 2021495A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
movement
plate
gimbal
robotic system
subsystem
Prior art date
Application number
CZ2021-495A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ309638B6 (en
Inventor
Jaroslav PrĹŻcha
CSc. Průcha Jaroslav doc. PhDr. Ing., Ph.D
Karel Hána
Hána Karel doc. Ing., Ph.D
Original Assignee
České vysoké učení technické v Praze
České vysoké učení technické v Praze
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ÄŚeskĂ© vysokĂ© uÄŤenĂ­ technickĂ© v Praze, České vysoké učení technické v Praze filed Critical ÄŚeskĂ© vysokĂ© uÄŤenĂ­ technickĂ© v Praze
Priority to CZ2021-495A priority Critical patent/CZ309638B6/en
Publication of CZ2021495A3 publication Critical patent/CZ2021495A3/en
Publication of CZ309638B6 publication Critical patent/CZ309638B6/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61HPHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H1/00Apparatus for passive exercising; Vibrating apparatus; Chiropractic devices, e.g. body impacting devices, external devices for briefly extending or aligning unbroken bones
    • A61H1/02Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising
    • A61H1/0274Stretching or bending or torsioning apparatus for exercising for the upper limbs
    • A61H1/0285Hand

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

Robotický systém pasivního typu end‑effector bez motorických pohonů, určený k léčbě poruch hybnosti paže, obsahující jeden z pohybových subsystémů (1A, 1B) obsahující čtyři navzájem pohyblivě spojené paralelogramy, z nichž každý paralelogram obsahuje buď rovnoběžné spojovací tyče zakončené kulovými čepy, nebo rovnoběžné teleskopické kardanové tyče zakončené kardanovými spojkami. Každá spojovací, resp. kardanová tyč je společná pro dva sousední paralelogramy a kulové čepy, resp. kardanové spojky jsou upevněny na dvojici planparalelně uspořádaných desek. Pro antigravitační odlehčení pohybového subsystému (1A, 1B) jsou mezi první z dvojice desek a dvěma spodními sousedními spojovacími, resp. kardanovými tyčemi uchyceny dvě pružiny. Na druhé z dvojice desek je uspořádán úchop pro léčenou paži, který vystupuje vně čtyř navzájem pohyblivě spojených paralelogramů.A passive end-effector robotic system without motor drives, intended for the treatment of arm mobility disorders, comprising one of the movement subsystems (1A, 1B) containing four movably connected parallelograms, each parallelogram containing either parallel connecting rods ending in ball studs, or parallel telescopic gimbal rods ended with gimbal couplings. Each connecting or cardan rod is common to two adjacent parallelograms and ball joints, or cardan couplings are mounted on a pair of plates arranged parallel to the plane. For the anti-gravity relief of the motion subsystem (1A, 1B), there are between the first of the pair of plates and the two lower adjacent connecting ones, respectively. two springs held by gimbal rods. A grip for the treated arm is arranged on the second of the pair of plates, which protrudes outside the four movably connected parallelograms.

Description

Pohybový subsystém a robotický systém určený k léčbě poruch hybnostiMovement subsystem and robotic system designed to treat movement disorders

Oblast technikyField of technology

Předkládaný vynález se týká pohybových subsystémů a robotického systému obsahujícího pohybový subsystém realizovaný s využitím čtyř, navzájem spojených paralelogramů, přičemž robotický systém dále obsahuje kameru umístěnou mimo pohybový subsystém dále od pacientovy horní končetiny (paže), a signální bodový světelný zdroj, umístěný na pohybovém subsystému blíže k pacientově ruce a indikující polohu distální části horní končetiny.The present invention relates to movement subsystems and a robotic system containing a movement subsystem implemented using four interconnected parallelograms, while the robotic system further includes a camera located outside the movement subsystem further from the patient's upper limb (arm), and a signal point light source located on the movement subsystem closer to the patient's hand and indicating the position of the distal part of the upper limb.

Dosavadní stav technikyCurrent state of the art

Rehabilitační roboty jsou určené pro reedukaci pohybu končetin pacienta, které jsou postiženy ztrátovými onemocněními jejich hybnosti. Jsou založeny na využití biologické zpětné vazby, biofeedbacku, obvykle vizuálního, kde pacient, jehož postižená končetina je uchycena na efektoru robota, má sledovat požadovanou trajektorii pohybu nebo plnit stanovenou pohybovou úlohu. Rehabilitační robot prostřednictvím senzorů sleduje výsledek úsilí pacienta, a to prostřednictvím sledování okamžité polohy distální části končetiny (robot typu end-effector) nebo polohy ve všech rozhodujících kloubech (robot exoskeletonového typu), případně též prostřednictvím měření uplatněné svalové síly. Řídicí jednotka, která je napojena na senzory zabudované v pohybovém mechanismu robota, přitom vyhodnocuje úspěch tohoto úsilí pacienta a v případě nezdaru robot s aktivním pohonem sám jemně a šetrně přebírá požadovaný pohyb, ovšem jen na dílčí, obvykle krátký úsek požadované trajektorie, načež opět poskytuje šanci pacientovi. Existují i roboty s pasivním řešením, které nezahrnují pohon, takže veškerý pohyb končetiny je jen důsledkem volného úsilí pacienta a jeho zbytkové svalové síly. Proces pohybu končetiny po požadované trajektorii nebo proces plnění požadované pohybové úlohy se stále opakuje, takže pacient po mnoha opakováních požadovaného pohybu získává možnost vytvoření nových paměťových stop a/nebo nových nervových spojení. Vytvoření nových paměťových stop a/nebo nových nervových spojení je důsledkem neuroplasticity centrální nervové soustavy. Tímto způsobem se pacient znovu učí, tedy re-edukuje ztracenou hybnost své postižené končetiny. Při tomto rehabilitačním postupu je tedy velmi důležité zabezpečit pohyb končetiny pacienta kooperujícím rehabilitačním robotem. Rehabilitační roboty dále zahrnují procesorovou jednotku, jež přijímá data ze senzorů. Procesorová jednotka zahrnuje paměť, ve které jsou uložena data o požadovaném pohybu efektoru. Procesorová jednotka porovnává data přijímaná ze senzorů s daty uloženými v paměti, představujícími ideální požadovanou trajektorii pohybu končetiny. Výsledek porovnání poskytuje informaci o zlepšování hybnosti končetiny, která je cenná diagnosticky. V případě aktivního pohonu je výsledek porovnání dat rovněž informací pro řízení pohonů zajišťujících požadovaný pohyb končetiny, kterého zatím není pacient schopen.Rehabilitation robots are intended for the re-education of the movement of the patient's limbs, which are affected by diseases that lose their momentum. They are based on the use of biological feedback, biofeedback, usually visual, where the patient, whose affected limb is attached to the robot's effector, is supposed to follow the desired movement trajectory or perform a specified movement task. The rehabilitation robot uses sensors to monitor the result of the patient's efforts, by monitoring the immediate position of the distal part of the limb (end-effector type robot) or the position in all decisive joints (exoskeleton type robot), possibly also by measuring the applied muscle force. The control unit, which is connected to the sensors built into the movement mechanism of the robot, evaluates the success of the patient's efforts, and in case of failure, the robot with an active drive gently and carefully takes over the required movement, but only for a partial, usually short section of the required trajectory, after which it again provides chance for the patient. There are also robots with a passive solution, which do not include a drive, so that all movement of the limb is only a result of the free effort of the patient and his residual muscle strength. The process of moving a limb along a desired trajectory or the process of performing a desired movement task is repeated over and over again, so that the patient gets the opportunity to create new memory traces and/or new neural connections after many repetitions of the desired movement. The creation of new memory traces and/or new neural connections is a consequence of the neuroplasticity of the central nervous system. In this way, the patient learns again, i.e. re-educates the lost momentum of his affected limb. In this rehabilitation procedure, it is therefore very important to ensure the movement of the patient's limb by a cooperating rehabilitation robot. Rehabilitation robots also include a processor unit that receives data from sensors. The processor unit includes a memory in which data about the desired movement of the effector is stored. The processor unit compares the data received from the sensors with the data stored in the memory, representing the ideal desired trajectory of the movement of the limb. The result of the comparison provides information about improving the mobility of the limb, which is valuable diagnostically. In the case of an active drive, the result of the data comparison is also information for controlling the drives ensuring the desired movement of the limb, which the patient is not yet capable of.

Patentová přihláška EP 0016094 A1 popisuje programovatelný stroj na cvičení. Stroj na cvičení sestává ze dvou ramen. Ramena jsou uspořádána v sérii a jsou vzájemně spojena otočným spojem. Otočný spoj je opatřen samostatným pohonem, který otočným spojem otáčí. Uživatel pohybuje efektorem umístěným na nejvzdálenějším rameni. Pohyb efektoru je ovlivněn, jednak končetinou uživatele a jednak samostatným pohonem, a je řízen systémem zpětné vazby. Systém zpětné vazby zajišťuje, že efektor se pohybuje podél předem specifikované trajektorie prostřednictvím síly vyvíjené uživatelem a současně poskytuje odporové síly, které se libovolně liší v pozici, rychlosti, času anebo síle vyvíjené uživatelem.Patent application EP 0016094 A1 describes a programmable exercise machine. The exercise machine consists of two arms. The arms are arranged in series and are connected to each other by a rotary joint. The swivel joint is equipped with a separate drive that rotates the swivel joint. The user moves the effector located on the farthest arm. The movement of the effector is influenced, on the one hand, by the user's limb and on the other hand by a separate drive, and is controlled by a feedback system. The feedback system ensures that the effector moves along a pre-specified trajectory through the force exerted by the user, while simultaneously providing resistive forces that vary arbitrarily in position, velocity, time, or force exerted by the user.

Zařízení pro rehabilitaci končetin popsané v čínské patentové přihlášce CN 105581891 A obsahuje otočný mechanismus, teleskopický mechanismus a pohyblivé rameno. Otočný mechanismus zahrnuje rotační hnací zařízení a otočné rameno připojené k rotačnímu hnacímu zařízení. Otočné rameno se otáčí kolem pevné hřídele pomocí rotačního hnacího zařízení. Jeden konec otočného ramene, jež se nachází v blízkosti pevného hřídele, se nazývá pevný konec. Druhý konec se nazýváThe limb rehabilitation device described in Chinese patent application CN 105581891 A includes a rotating mechanism, a telescopic mechanism and a movable arm. The rotary mechanism includes a rotary drive device and a rotary arm connected to the rotary drive device. The swing arm rotates around a fixed shaft using a rotary drive. One end of the swing arm that is near the fixed shaft is called the fixed end. The other end is called

- 1 CZ 2021 - 495 A3 otočný konec. Na otočném rameni jsou uspořádány dva otočné spoje. Otočný spoj, který se nachází v blízkosti pevného konce, se označuje jako první otočný spoj a otočný spoj, jež se nachází na opačném konci otočného ramene, se označuje jako druhý otočný spoj. Jeden konec otočného ramene je pevně spojen s efektorem, zatímco druhý konec je spojen s otočným ramenem v druhém otočném spoji. Teleskopický mechanismus zahrnuje teleskopické hnací zařízení a teleskopické rameno spojené s teleskopickým hnacím zařízením.- 1 CZ 2021 - 495 A3 swivel end. Two swivel joints are arranged on the swivel arm. The pivot joint located near the fixed end is referred to as the first pivot joint and the pivot joint located at the opposite end of the pivot arm is referred to as the second pivot joint. One end of the pivot arm is rigidly connected to the effector, while the other end is connected to the pivot arm in a second pivot joint. The telescoping mechanism includes a telescoping drive and a telescoping arm coupled to the telescoping drive.

Patent US 9403056 B2 popisuje rehabilitační systém, jež umožňuje pacientům zlepšit koordinovanost pohybů předloktí a ruky. Rehabilitační systém zahrnuje efektor s více stupni volnosti, který je vybaven prostředky pro poskytnutí přesně modulovaných odporových sil a přesně modulovaných hybných sil. Rehabilitační systém dále zahrnuje zobrazovací zařízení pro simulaci virtuální reality, prostřednictvím které je zobrazena požadována trajektorie pohybu efektoru. Snímací zařízení rehabilitačního systému umožňuje snímání síly, zatížení, točivého momentu, úhlového posunutí, úhlové rychlosti, posunutí anebo polohy efektoru. Řídicí jednotka rehabilitačního systému zahrnuje paměť pro ukládání dat o pohybu efektoru a procesor pro výpočet odporových sil a pohybových sil efektoru. Prostředek pro poskytnutí přesně modulovaných odporových sil obsahuje hydraulický okruh s čerpadlem, který je propojen s řídicí jednotkou.Patent US 9403056 B2 describes a rehabilitation system that allows patients to improve coordination of forearm and hand movements. The rehabilitation system includes a multi-degree-of-freedom effector equipped with means for providing precisely modulated resistive forces and precisely modulated driving forces. The rehabilitation system also includes a display device for simulating virtual reality, through which the desired trajectory of the effector movement is displayed. The sensing device of the rehabilitation system enables the sensing of force, load, torque, angular displacement, angular velocity, displacement and/or position of the effector. The control unit of the rehabilitation system includes a memory for storing data on the movement of the effector and a processor for calculating resistance forces and movement forces of the effector. The means for providing precisely modulated resistance forces comprises a hydraulic circuit with a pump which is connected to the control unit.

Evropská patentová přihláška EP 2926724 A1 řeší metodu pro posouzení pohybu bodu souvisejícího s distální částí končetiny v předem určeném 3D prostoru. Tato přihláška zahrnuje složitou síť senzorů přizpůsobených k detekci polohy končetiny ve 3D prostoru ve vztahu ke kloubům.European patent application EP 2926724 A1 deals with a method for assessing the movement of a point related to the distal part of a limb in a predetermined 3D space. This application includes a complex network of sensors adapted to detect the position of the limb in 3D space in relation to the joints.

Čínská patentová přihláška CN 105662783 A představuje řešení rehabilitačního terapeutického robota horní končetiny exoskeletonového typu, kde je snímači sledován i motory řízen pohyb v každém z kloubů paže.Chinese patent application CN 105662783 A presents a solution for an exoskeleton-type rehabilitation therapy robot of the upper limb, where movement in each of the arm joints is monitored by sensors and controlled by motors.

US patentová přihláška US 2014172166 A1 představuje řešení založené na zrcadlové terapii určené pro léčbu hemiparéz, kde signály ze zdravé paže jsou přenášeny na robota pohybujícího paží s postiženou hybností, přičemž pacient sleduje pohyby obou končetin.US patent application US 2014172166 A1 presents a solution based on mirror therapy intended for the treatment of hemiparesis, where signals from a healthy arm are transmitted to a robot moving an arm with impaired mobility, while the patient follows the movements of both limbs.

Švýcarská společnost Hocoma uvedla na trh a do používání ve zdravotnictví řadu sofistikovaných rehabilitačních terapeutických robotů, z nichž pro účely rehabilitace hybnosti horní končetiny je určen typ Armeo Spring (bez aktivních pohonů) a typ Armeo Power (s pohony). Oba typy těchto rehabilitačních terapeutických robotů představují exoskeletonové řešení. Robot typu Armeo Spring využívá pro konstrukci pohybového subsystému jednoduchého paralelogramu, který zajišťuje vedení loketní části paže.The Swiss company Hocoma launched a series of sophisticated rehabilitation therapy robots on the market and for use in the healthcare sector, of which the Armeo Spring type (without active drives) and the Armeo Power type (with drives) are intended for the purpose of rehabilitation of the mobility of the upper limb. Both types of these rehabilitation therapy robots are exoskeleton solutions. The Armeo Spring robot uses a simple parallelogram for the construction of the movement subsystem, which ensures the guidance of the elbow part of the arm.

Podobné pohybové subsystémy a robotické systémy určené k léčbě poruch hybnosti jsou známé z dokumentů US 5466213 A, CN 109568082 A a WO 2015041618 A2, a z publikací HOWARD, Ian S., a kol. (A modular planar robotic manipulandum with end-point torque control. Journal of Neuroscience Methods, 2009, Vol. 181, No. 2, p. 199-211, ISSN 0165-0270), a RAHMAN, Mohammad H., a kol. (Tele-operation of a robotic exoskeleton for rehabilitation and passive arm movement assistance. In: Proceedings of the 2011 IEEE International Conference of Robotics and Biomimetics, 7.12.2011 - 11.12.2011, Phuket, Thailand).Similar motion subsystems and robotic systems for the treatment of movement disorders are known from US 5466213 A, CN 109568082 A and WO 2015041618 A2, and from HOWARD, Ian S., et al. (A modular planar robotic manipulandum with end-point torque control. Journal of Neuroscience Methods, 2009, Vol. 181, No. 2, p. 199-211, ISSN 0165-0270), and RAHMAN, Mohammad H., et al. (Tele-operation of a robotic exoskeleton for rehabilitation and passive arm movement assistance. In: Proceedings of the 2011 IEEE International Conference of Robotics and Biomimetics, 7.12.2011 - 11.12.2011, Phuket, Thailand).

Nevýhody zařízení, která jsou známá z dosavadního stavu techniky, lze spatřovat v tom, že polohovací ústrojí rehabilitačních robotů a jejich ramena představují obvykle složitá kinematická uspořádání a roboty se vyznačují složitými konstrukcemi pohybového subsystému. Pohybující se části jsou značně zatěžovány a namáhány a mají obvykle i značnou hmotnost. Senzorický systém vyžaduje více senzorů, je složitý a náročný je též převod signálů z čidel na údaje o poloze.Disadvantages of devices that are known from the prior art can be seen in the fact that the positioning devices of rehabilitation robots and their arms usually represent complex kinematic arrangements and the robots are characterized by complex constructions of the movement subsystem. Moving parts are heavily loaded and strained and usually have considerable weight. A sensor system requires multiple sensors, is complex, and converting signals from sensors to position data is also challenging.

- 2 CZ 2021 - 495 A3- 2 CZ 2021 - 495 A3

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Vynález si klade za cíl navrhnout robotický rehabilitační systém pasivního typu (bez aktivních pohonů), který zajistí jednoduché řešení pohybového subsystému a u tohoto subsystému minimalizuje náročnost snímání polohy distální části horní končetiny.The invention aims to design a robotic rehabilitation system of a passive type (without active drives), which provides a simple solution to the movement subsystem and minimizes the difficulty of sensing the position of the distal part of the upper limb for this subsystem.

Jednoduché řešení pohybového subsystému je zajištěno prostřednictvím kinematického uspořádání vytvořeného pohyblivým spojením čtyř paralelogramů v jejich vrcholech pomocí spojovacích tyčí podle prvního provedení nebo teleskopických kardanových tyčí podle druhého provedení. Pohyblivá spojení ve vrcholech paralelogramů jsou tvořena buď kulovými čepy podle prvního provedení, nebo kardanovými spojkami (kardanovými klouby) podle druhého provedení. Při použití kulových čepů je nezbytné zavedení středového stabilizujícího teleskopicky výsuvného prvku, který není při použití kardanových spojek nutný. Obě alternativní provedení zajišťují nízkou hmotnost pohybujících se částí pohybového subsystému, jeho jednoduchou výrobu a montáž a také plynulý a pružný pohyb ramen polohovacího ústrojí při současné možnosti dosahování dostatečně velkého pracovního prostoru. Poněvadž řešení je pasivní - bez aktivních pohonů, je nezbytné zajistit antigravitační dynamickou podporu končetiny pomocí dvojice pružin.A simple solution of the movement subsystem is ensured by means of a kinematic arrangement created by a movable connection of four parallelograms at their vertices by means of connecting rods according to the first embodiment or telescopic gimbal rods according to the second embodiment. Movable connections in the vertices of the parallelograms are formed either by ball pins according to the first embodiment, or by cardan couplings (cardan joints) according to the second embodiment. When using ball pins, it is necessary to introduce a central stabilizing telescopically extendable element, which is not necessary when using cardan couplings. Both alternative designs ensure the low weight of the moving parts of the motion subsystem, its simple production and assembly, as well as the smooth and flexible movement of the arms of the positioning device, while at the same time being able to reach a sufficiently large working space. Since the solution is passive - without active drives, it is necessary to provide anti-gravity dynamic support of the limb using a pair of springs.

Výše uvedeného cíle je dosaženo tak, že u pohybového subsystému podle prvního provedení jsou kulové čepy pomocí příkladného šroubového spojení skrze svůj otvor pevně namontovány do rohů jedné i druhé desky čtvercového nebo obdélníkového tvaru, a to tak, že je roh desky zkosen pod úhlem 45° a osa šroubového spojení směřuje paralelně s plochou desky, která - aby umožnila tuto montáž - musí mít dostatečnou tloušťku. Do středu každé z obou desek mezi kulové čepy je upevněna kardanová spojka, mezi které je uchycena spojovací teleskopická kardanová tyč, čímž se vytvoří paralelní uspořádání desek, sníží se počet stupňů volnosti kulových čepů a díky teleskopickému provedení se můžou vyvážit všechny drobné odchylky při pohybu spojovacích tyčí v kulových čepech. Všechny čtyři kulové čepy na obou paralelně umístěných deskách jsou propojeny spojovacími tyčemi, např. tyčemi se závity. Jedna z desek (první deska) je určena pro upevnění na stojan robotického systému, zatímco druhá deska je volně pohyblivá.The above-mentioned objective is achieved in that, in the movement subsystem according to the first embodiment, the ball pins are fixedly mounted to the corners of one and the other square or rectangular plate by means of an exemplary screw connection through their hole, in such a way that the corner of the plate is beveled at an angle of 45° and the axis of the screw connection runs parallel to the surface of the plate, which - to allow this assembly - must have a sufficient thickness. A gimbal coupling is fixed to the center of each of the two plates between the ball pins, between which a connecting telescopic cardan rod is attached, which creates a parallel arrangement of the plates, reduces the number of degrees of freedom of the ball pins and, thanks to the telescopic design, all minor deviations in the movement of the connecting pins can be balanced rods in ball joints. All four ball studs on both parallel plates are connected by connecting rods, e.g. threaded rods. One of the plates (the first plate) is intended for fixing to the stand of the robotic system, while the other plate is freely movable.

U pohybového subsystému podle druhého provedení s kardanovými tyčemi se kardanové spojky příkladně montují na obě desky přímo do jejich plochy kolmo na ni, s výhodou do čtverce nebo obdélníku. Tyto kardanové spojky jsou přímo spojeny mezi sebou teleskopickými kardanovými tyčemi a tvoří tak kardanové spojení, a to bez nutnosti jakéhokoliv dalšího stabilizujícího prvku snižujícího nadbytečně vysoký stupeň volnosti. Jedna z desek (třetí deska) je určena pro upevnění na stojan robotického systému, zatímco čtvrtá deska je volně pohyblivá.In the movement subsystem according to the second embodiment with gimbal rods, the gimbal couplings are, for example, mounted on both plates directly in their surface perpendicular to it, preferably in a square or rectangle. These gimbal couplings are directly connected to each other by telescopic gimbal rods and thus form a gimbal connection, without the need for any additional stabilizing element reducing an excessively high degree of freedom. One of the plates (the third plate) is designed to be fixed to the stand of the robotic system, while the fourth plate is freely movable.

Z důvodů antigravitačního dynamického vyvážení vlastní hmotnosti pohybového subsystému podle řešení s kulovými čepy nebo řešení s kardanovými spojkami, jakož i z důvodů vyvážení hmotnosti končetiny, jsou mezi první/třetí deskou neposuvně a dvěma sousedními spojovacími/kardanovými tyčemi neposuvně uchyceny dvě pružiny vhodných parametrů, zajišťující potřebnou antigravitační dynamickou oporu léčené končetiny, která je spojena s efektorem robota (úchopem) umístěným na desce vzdálenější od stojanu robota. Neposuvné uchycení pružin o dvě sousední spojovací/kardanové tyče může být nahrazeno posuvným uchycením pro možnost individualizace antigravitačního dynamického vyvážení u různých pacientů.For the reasons of anti-gravity dynamic balancing of the self-weight of the movement subsystem according to the solution with ball joints or the solution with gimbal joints, as well as for the reasons of balancing the weight of the limb, two springs of suitable parameters are immovably fixed between the first/third plate and the two adjacent connecting/gimbal rods, ensuring the necessary antigravity dynamic support of the treated limb, which is connected to the robot effector (grip) located on a plate further from the robot stand. The non-sliding attachment of the springs to two adjacent connecting/gimbal rods can be replaced with a sliding attachment for the possibility of individualizing the anti-gravity dynamic balance for different patients.

Snímání polohy koncové části pohybující se končetiny je zajištěno kamerou snímající polohu bodového světelného zdroje, který je umístěn v blízkosti koncové (distální) části končetiny, respektive v blízkosti efektoru (úchopu) přímo na pohybovém subsystému. Kamera je umístěna na stojanu ve vhodné vzdálenosti dovolující jí zachytit celý pracovní prostor robota. Signál z kamery informující o poloze bodového světelného zdroje (odpovídající poloze distální části končetiny) v průmětu do roviny kolmé na osu snímací kamery (rovina xy) je veden do mikroprocesorové řídicí jednotky, kde je porovnáván s okamžitou požadovanou polohou. Soubor všech okamžitýchSensing the position of the end part of the moving limb is ensured by a camera sensing the position of a point light source, which is located near the end (distal) part of the limb, or near the effector (grip) directly on the movement subsystem. The camera is placed on the stand at a suitable distance allowing it to capture the entire workspace of the robot. The signal from the camera informing about the position of the point light source (corresponding to the position of the distal part of the limb) in the projection onto the plane perpendicular to the axis of the scanning camera (xy plane) is led to the microprocessor control unit, where it is compared with the immediate required position. A file of all instant

- 3 CZ 2021 - 495 A3 požadovaných poloh je zadán do řídcí jednotky a představuje požadovanou trajektorii, po níž se má končetina pohybovat. Požadovaná (předem naprogramovaná, terapeuticky vhodná) i skutečně realizovaná trajektorie jsou zobrazovány na monitoru a zároveň je vyhodnocován rozdíl mezi těmito trajektoriemi, který je ukazatelem úspěchu probíhající terapie rehabilitačním robotem, přičemž dochází k výpočtu a kvantifikaci změny postižení hybnosti paže po opakované realizaci požadované trajektorie.- 3 CZ 2021 - 495 A3 of the desired positions is entered into the sparse unit and represents the desired trajectory along which the limb should move. The required (pre-programmed, therapeutically suitable) and the actually realized trajectory are displayed on the monitor, and at the same time the difference between these trajectories is evaluated, which is an indicator of the success of the ongoing therapy with the rehabilitation robot, while the change in the impairment of arm mobility is calculated and quantified after repeated realization of the desired trajectory.

Objasnění výkresůClarification of drawings

Vynález bude blíže objasněn pomocí výkresů, kde:The invention will be further explained with the help of the drawings, where:

• na obr. 1 je znázorněna konstrukce pohybového subsystému podle prvního provedení s kulovými čepy;• Fig. 1 shows the construction of the motion subsystem according to the first embodiment with ball pins;

• na obr. 2 je znázorněna konstrukce pohybového subsystému podle druhého provedení s kardanovými spojkami;• Fig. 2 shows the construction of the motion subsystem according to the second embodiment with cardan couplings;

• na obr. 3 je samostatně znázorněno propojení kardanových spojek z druhého provedení;• Fig. 3 shows separately the connection of cardan couplings from the second embodiment;

• na obr. 4a je znázorněno celkové opláštěné uspořádání rehabilitačního robotického systému;• Fig. 4a shows the overall sheathed arrangement of the rehabilitation robotic system;

• na obr. 4b je znázorněn 3D pohled na robotický systém;• a 3D view of the robotic system is shown in Fig. 4b;

• na obr. 4c je znázorněn boční pohled na robotický systém;• Fig. 4c shows a side view of the robotic system;

• na obr. 5 je blokové schéma propojení mezi řídicí mikroprocesorovou jednotkou, kamerou, bodovým světelným zdrojem a monitorem; a • obr. 6 přibližuje průmět polohy světelného bodového zdroje do roviny xy kolmé na osu kamery.• in Fig. 5 is a block diagram of the connection between the control microprocessor unit, the camera, the point light source and the monitor; and • Fig. 6 approximates the projection of the position of the light point source onto the xy plane perpendicular to the camera axis.

Příklady uskutečnění vynálezuExamples of implementation of the invention

Vynález bude osvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odkazem na příslušné výkresy. Řešení podle tohoto vynálezu představuje uspořádání rehabilitačního robotnického systému v pasivním provedení typu end-effector.The invention will be explained in the following description with reference to the relevant drawings. The solution according to this invention represents the arrangement of a rehabilitation worker system in a passive design of the end-effector type.

Pohybový systém 1A nebo 1B je znázorněn na obr. 4 společně s kamerou 17 i světelným bodovým zdrojem 20 umístěn na krku 15, na který je upevněn též monitor 16, na němž je prostřednictvím řídicí mikroprocesorové jednotky 23 zobrazována požadovaná předem naprogramovaná trajektorie, po níž se má pohybovat ruka pacienta, jakož i skutečná trajektorie, po které se distální část paže pacienta reálně pohybuje.The motion system 1A or 1B is shown in Fig. 4 together with the camera 17 and the light point source 20 placed on the neck 15, on which the monitor 16 is also fixed, on which the desired pre-programmed trajectory is displayed by means of the control microprocessor unit 23 the patient's hand is supposed to move, as well as the actual trajectory along which the distal part of the patient's arm actually moves.

Příklad pohybového subsystému 1A podle prvního provedení s kulovými čepy 3 je znázorněn obr. 1. Toto provedení obsahuje první desku 4 a druhou desku 5, v jejichž zkosených rozích jsou uspořádány kulové čepy 3, připevněné prostřednictvím šroubových spojů 13 skrze oka kulových čepů 3 do první a druhé desky 4 a 5 tak, že osa šroubového spoje 13 je vedena paralelně s plochami těchto desek 4 a 5 a směřuje do jejich středu. První i druhá deska 4 a 5 jsou mezi sebou vzájemně spojeny jednak čtyřmi spojovacími tyčemi 9 a jednak spojovací teleskopickou kardanovou tyčí 12, která je zakončena kardanovými spojkami 12a upevněnými mezi kulové čepy 3 na první desku 4 a druhou desku 5. První deska 4 je z pohledu pacienta umístěna vzdáleněji a je určena k upevnění 18 na stojan 14, zatímco druhá deska 5 je umístěna blíže pacientovi a na ní je tudíž upevněn samotný úchop 8 (efektor) pro rehabilitovanou paži pacienta. Na dvou níže umístěných, sousedníchAn example of the movement subsystem 1A according to the first embodiment with ball pins 3 is shown in Fig. 1. This embodiment includes a first plate 4 and a second plate 5, in the chamfered corners of which ball pins 3 are arranged, attached by means of screw connections 13 through the eyes of the ball pins 3 to the first and the other plates 4 and 5 so that the axis of the screw connection 13 is parallel to the surfaces of these plates 4 and 5 and is directed to their center. The first and second plates 4 and 5 are connected to each other by four connecting rods 9 and by a connecting telescopic gimbal rod 12, which is terminated by gimbal joints 12a fixed between ball pins 3 on the first plate 4 and the second plate 5. The first plate 4 is made of from the patient's point of view is located further away and is intended for fixing 18 on the stand 14, while the second plate 5 is located closer to the patient and therefore the grip 8 itself (effector) for the patient's rehabilitated arm is fixed on it. On two lower, adjacent ones

- 4 CZ 2021 - 495 A3 spojovacích tyčích 9 v místě blíže situovaném úchopu 8 (efektoru) jsou uspořádány objímky 9a a v nich jsou neposuvně upevněny první konce dvojice pružin 11, zatímco jejich druhé konce jsou neposuvně upevněny na první desce 4. Uchycení prvních konců dvojice pružin 11 v objímkách 9a může být i posuvné vzhledem k spojovacím tyčím 9 (neznázorněno na obr. 1) pro možnost individuálního antigravitačního dynamického vyvážení různých hmotností horních končetin pacientů.- 4 CZ 2021 - 495 A3 of the connecting rods 9, in a place closer to the grip 8 (effector), sleeves 9a are arranged and in them the first ends of a pair of springs 11 are immovably fixed, while their second ends are immovably fixed on the first plate 4. Fixing of the first ends the pair of springs 11 in the sleeves 9a can also be movable relative to the connecting rods 9 (not shown in Fig. 1) for the possibility of individual anti-gravity dynamic balancing of different weights of the upper limbs of the patients.

Další příklad pohybového subsystému 1B podle druhého provedení s kardanovým spojením 10c je znázorněn na obr. 2. Uspořádání je zde obdobné k řešení znázorněnému na obr. 1, ale namísto kulových čepů 3 jsou zde použity kardanové spojky 2. Tyto jsou šroubovými spoji 13 upevněny přímo do rohů třetí a čtvrté desky 6 a 7, a jsou orientovány kolmo na plochy třetí a čtvrté desky 6 a 7. Dále jsou mezi sebou odpovídající kardanové spojky 2 spojeny teleskopickými kardanovými tyčemi 10 a tvoří tak kardanové spojení 10c, aniž by bylo zapotřebí dalších prvků spojujících takto planparalelně uspořádanou třetí a čtvrtou desku 6 a 7. Třetí deska 6 je z pohledu pacienta umístěna vzdáleněji a je určena k upevnění 18 na stojan 14, zatímco čtvrtá deska 7 je umístěna blíže pacientovi a na ní je tudíž upevněn samotný úchop 8 (efektor) pro rehabilitovanou paži pacienta. Na dvou níže umístěných, sousedních kardanových tyčí 10 v místě blíže situovaném úchopu 8 (efektoru) jsou uspořádány objímky 10a a v nich jsou neposuvně upevněny první konce dvojice pružin 11, zatímco jejich druhé konce jsou neposuvně upevněny na třetí desce 6. Uchycení prvních konců dvojice pružin 11 v objímkách 10a může být i posuvné vzhledem ke kardanovým tyčím 10 (neznázorněno na obr. 2) pro možnost individuálního antigravitačního dynamického vyvážení různých hmotností horních končetin pacientů.Another example of the movement subsystem 1B according to the second embodiment with cardan connection 10c is shown in Fig. 2. The arrangement here is similar to the solution shown in Fig. 1, but instead of ball pins 3, cardan couplings 2 are used here. These are fixed directly by screw connections 13 to the corners of the third and fourth plates 6 and 7, and are oriented perpendicular to the surfaces of the third and fourth plates 6 and 7. Furthermore, the corresponding gimbal couplings 2 are connected to each other by telescopic gimbal rods 10 and thus form a gimbal connection 10c without the need for additional elements connecting the third and fourth plates 6 and 7 arranged in such a plan-parallel manner. The third plate 6 is located farther from the patient's point of view and is intended for fastening 18 to the stand 14, while the fourth plate 7 is located closer to the patient and therefore the grip itself 8 (effector ) for the patient's rehabilitated arm. Sleeves 10a are arranged on two lower, adjacent gimbal rods 10 in a place closer to the grip 8 (effector) and in them the first ends of a pair of springs 11 are immovably fixed, while their second ends are immovably fixed on the third plate 6. Fixing of the first ends of the pair the springs 11 in the sleeves 10a can also be movable with respect to the cardan rods 10 (not shown in Fig. 2) for the possibility of individual anti-gravity dynamic balancing of different weights of the upper limbs of patients.

Vyobrazení samotného kardanového spojení 10c, jenž je tvořeno kardanovou tyčí 10 oboustranně opatřenou kardanovými spojkami 2, je znázorněno na obr. 3. Toto kardanové spojení je konstrukčně v podstatě identické s kardanovým spojením kardanových spojek 12a a spojovací teleskopické kardanové tyče 12 v prvním provedení.An illustration of the gimbal joint 10c itself, which is formed by a gimbal rod 10 equipped on both sides with gimbal joints 2, is shown in Fig. 3. This gimbal joint is structurally identical to the gimbal joint of gimbal joints 12a and the connecting telescopic gimbal rod 12 in the first embodiment.

Na obrázku 4a je znázorněna úplná sestava robotického systému, která obsahuje stojan 14 krytý opláštěním 21, kde rozhodující je upevnění 18 první/třetí desky 4, 6 pohybového subsystému 1A, 1B na stojan 14. Dále je z obr. 4a patrno umístění kamery 17 na krku 15 stojanu 14, které zajišťuje, aby zorné pole kamery 17 pokrylo celý pracovní prostor robota. Na vrcholu krku 15 je uspořádán monitor 16, na kterém je zobrazována požadovaná trajektorie pohybu končetiny i postupně dosahovaná skutečná trajektorie. Na monitoru 16 je zobrazován i vyhodnocený a kvantifikovaný rozdíl mezi požadovanou a skutečnou trajektorií, mající motivační účinek pro pacienta a diagnostický význam pro lékaře. Samotný pohybový subsystém 1B je zakryt pružným krytem 22. Na konci pohybového subsystému 1A, 1B, blíže pacientovi, je v těsné blízkosti efektoru 8 umístěn držák 19 s bodovým světelným zdrojem 20.Figure 4a shows the complete assembly of the robotic system, which includes a stand 14 covered by a casing 21, where the fixing 18 of the first/third plate 4, 6 of the movement subsystem 1A, 1B on the stand 14 is decisive. Furthermore, Figure 4a shows the location of the camera 17 on neck 15 of the stand 14, which ensures that the field of view of the camera 17 covers the entire workspace of the robot. A monitor 16 is arranged at the top of the neck 15, on which the desired trajectory of the movement of the limb as well as the gradually achieved actual trajectory are displayed. The monitor 16 also displays the evaluated and quantified difference between the desired and actual trajectory, which has a motivational effect for the patient and a diagnostic value for the doctor. The movement subsystem 1B itself is covered by a flexible cover 22. At the end of the movement subsystem 1A, 1B, closer to the patient, a holder 19 with a point light source 20 is located in close proximity to the effector 8.

Na obrázku 5 je znázorněno propojení signálů mezi elektronickými, digitálně pracujícími komponentami řídicího systému, kterými je robotnický systém vybaven. V tomto případě je řídicí mikroprocesorová jednotka 23 propojena s kamerou 17, jež snímá bodový světelný zdroj 20 a dále je řídicí mikroprocesorová jednotka 23 signálově propojena s monitorem 16. Obr. 6 pak přibližuje průmět polohy světelného bodového zdroje 20 do roviny xy kolmé na osu kamery 17.Figure 5 shows the connection of signals between the electronic, digitally working components of the control system with which the worker system is equipped. In this case, the control microprocessor unit 23 is connected to the camera 17, which detects the point light source 20, and further, the control microprocessor unit 23 is signal connected to the monitor 16. Fig. 6 then approximates the projection of the position of the light point source 20 to the xy plane perpendicular to the axis of the camera 17.

Řídicí mikroprocesorová jednotka 23 je napojena na signál z kamery 17 snímající v rovině kolmé na osu kamery 17 průmět polohy světelného bodového zdroje 20.The control microprocessor unit 23 is connected to the signal from the camera 17 sensing the projection of the position of the light point source 20 in a plane perpendicular to the axis of the camera 17.

Z řídicí mikroprocesorové jednotky 23 vychází pak informace o okamžité požadované (předem naprogramované) i skutečné poloze světelného bodového zdroje 20 a zároveň řídicí mikroprocesorová jednotka 23 zpracovává informaci o rozdílech těchto poloh, a tak poskytuje údaj o schopnosti pacienta pohybovat končetinou po požadované trajektorii. Uvedené řešení předurčuje robotický systém pro zpětnovazební řízenou reedukaci pohybu horní končetiny postižené poruchou její hybnosti.The control microprocessor unit 23 then provides information about the immediate required (pre-programmed) and actual position of the light point source 20, and at the same time the control microprocessor unit 23 processes information about the differences in these positions, thus providing information about the patient's ability to move the limb along the desired trajectory. The mentioned solution predetermines a robotic system for feedback-controlled re-education of the movement of the upper limb affected by its mobility disorder.

- 5 CZ 2021 - 495 A3- 5 CZ 2021 - 495 A3

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Robotický systém podle tohoto vynálezu, využívající pohyblivého spojení čtyř paralelogramů 5 pohybového subsystému podle tohoto vynálezu a kamery snímající světelný bod umístěný v blízkosti efektoru robota, je určený k uplatnění v lékařství jako rehabilitační terapeutický robot pro re-edukaci poruch hybnosti paže.The robotic system according to the present invention, using a movable connection of four parallelograms 5 of the movement subsystem according to the present invention and a camera sensing a light point located near the robot effector, is intended for use in medicine as a rehabilitation therapy robot for the re-education of arm mobility disorders.

Claims (6)

1. Robotický systém pasivního typu end-effector bez motorických pohonů, určený k léčbě poruch hybnosti paže, vyznačující se tím, že obsahuje první pohybový subsystém (1A) nebo druhý pohybový subsystém (1B), přičemž první pohybový subsystém (1A) obsahuje čtyři navzájem pohyblivě spojené paralelogramy, z nichž každý paralelogram obsahuje rovnoběžné spojovací tyče (9) zakončené kulovými čepy (3), přičemž každá spojovací tyč (9) je společná pro dva sousední paralelogramy a kulové čepy (3) jsou upevněny na planparalelně uspořádanou první a druhou desku (4, 5), přičemž v prostoru mezi čtyřmi rovnoběžnými spojovacími tyčemi (9) a rovnoběžně s nimi je k oběma deskám (4, 5) připevněna spojovací teleskopická kardanová tyč (12) zakončená kardanovými spojkami (12a), přičemž na druhé desce (5) je uspořádán úchop (8) pro léčenou paži, který vystupuje vně čtyř navzájem pohyblivě spojených paralelogramů, a pro antigravitační odlehčení prvního pohybového subsystému (1A) jsou mezi první deskou (4) a dvěma spodními sousedními spojovacími tyčemi (9) uchyceny dvě pružiny (11), přičemž první deska (4) je v robotickém systému upevněna a druhá deska (5) je volně pohyblivá, přičemž druhý pohybový subsystém (1B) že obsahuje čtyři navzájem pohyblivě spojené paralelogramy, z nichž každý paralelogram obsahuje rovnoběžné teleskopické kardanové tyče (10) zakončené kardanovými spojkami (2), přičemž každá teleskopická kardanová tyč (10) je společná pro dva sousední paralelogramy a kardanové spojky (2) jsou upevněny na planparalelně uspořádanou třetí a čtvrtou desku (6, 7), přičemž na čtvrté desce (7) je uspořádán úchop (8) pro léčenou paži, který vystupuje vně čtyř navzájem pohyblivě spojených paralelogramů, a pro antigravitační odlehčení druhého pohybového subsystému (1B) jsou mezi třetí deskou (6) a dvěma spodními sousedními teleskopickými kardanovými tyčemi (10) uchyceny dvě pružiny (11), přičemž třetí deska (6) je v robotickém systému upevněna a čtvrtá deska (7) je volně pohyblivá.1. A robotic system of the passive end-effector type without motor drives, intended for the treatment of arm mobility disorders, characterized in that it contains a first movement subsystem (1A) or a second movement subsystem (1B), wherein the first movement subsystem (1A) contains four movably connected parallelograms, of which each parallelogram contains parallel connecting rods (9) terminated by ball pins (3), while each connecting rod (9) is common to two adjacent parallelograms and the ball pins (3) are fixed to the first and second plates arranged parallel to each other (4, 5), while in the space between the four parallel connecting rods (9) and parallel to them, a connecting telescopic gimbal rod (12) terminated with gimbal joints (12a) is attached to both plates (4, 5), while on the second plate ( 5) a grip (8) for the treated arm is arranged, which protrudes outside the four parallelograms movably connected to each other, and for the anti-gravity relief of the first motion subsystem (1A), two springs are clamped between the first plate (4) and the two lower adjacent connecting rods (9) (11), while the first plate (4) is fixed in the robotic system and the second plate (5) is freely movable, while the second motion subsystem (1B) contains four movably connected parallelograms, each of which contains parallel telescopic gimbal rods ( 10) ended with gimbal joints (2), while each telescopic gimbal rod (10) is common to two adjacent parallelograms and the gimbal joints (2) are fixed on the planparallel arranged third and fourth plates (6, 7), while on the fourth plate (7 ) a grip (8) for the treated arm is arranged, which protrudes outside the four movably connected parallelograms, and for the anti-gravity relief of the second motion subsystem (1B) two springs are clamped between the third plate (6) and the two lower adjacent telescopic gimbal rods (10) (11), while the third plate (6) is fixed in the robotic system and the fourth plate (7) is freely movable. 2. Robotický systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že kulové čepy (3) prvního pohybového subsystému (1A) jsou na deskách (4, 5) uspořádány do čtverce.2. A robotic system according to claim 1, characterized in that the ball pins (3) of the first movement subsystem (1A) are arranged in a square on the plates (4, 5). 3. Robotický systém podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že na druhé desce (5) prvního pohybového subsystému (1A) je v blízkosti úchopu (8) uspořádán světelný bodový zdroj (20).3. A robotic system according to claim 1 or 2, characterized in that a light point source (20) is arranged on the second plate (5) of the first movement subsystem (1A) near the grip (8). 4. Robotický systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že kardanové spojky (2) druhého pohybového subsystému (1B) jsou na deskách (6, 7) uspořádány do čtverce.4. Robotic system according to claim 1, characterized in that the gimbal couplings (2) of the second movement subsystem (1B) are arranged in a square on the plates (6, 7). 5. Robotický systém podle nároku 1 nebo 4, vyznačující se tím, že na čtvrté desce (7) druhého pohybového subsystému (1B) je v blízkosti úchopu (8) uspořádán světelný bodový zdroj (20).5. A robotic system according to claim 1 or 4, characterized in that a light point source (20) is arranged on the fourth plate (7) of the second motion subsystem (1B) near the grip (8). 6. Robotický systém podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že dále obsahuje řídicí mikroprocesorovou jednotku (23), která je propojena s kamerou (17) pro snímání polohy světelného bodového zdroje (20) a s monitorem (16) pro zobrazení trajektorie pohybu světelného bodového zdroje (20).6. A robotic system according to any one of the preceding claims, characterized in that it further includes a control microprocessor unit (23) which is connected to a camera (17) for sensing the position of the light point source (20) and to a monitor (16) for displaying the movement trajectory light point source (20).
CZ2021-495A 2021-10-27 2021-10-27 A movement subsystem and a robotic system designed to treat movement disorders CZ309638B6 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2021-495A CZ309638B6 (en) 2021-10-27 2021-10-27 A movement subsystem and a robotic system designed to treat movement disorders

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2021-495A CZ309638B6 (en) 2021-10-27 2021-10-27 A movement subsystem and a robotic system designed to treat movement disorders

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2021495A3 true CZ2021495A3 (en) 2023-05-31
CZ309638B6 CZ309638B6 (en) 2023-05-31

Family

ID=86499184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2021-495A CZ309638B6 (en) 2021-10-27 2021-10-27 A movement subsystem and a robotic system designed to treat movement disorders

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ309638B6 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5466213A (en) * 1993-07-06 1995-11-14 Massachusetts Institute Of Technology Interactive robotic therapist
WO2015041618A2 (en) * 2013-09-20 2015-03-26 Akdogan Erhan Upper limb therapeutic exercise robot
CN109568082B (en) * 2018-12-11 2020-06-26 上海大学 Upper limb rehabilitation training robot and upper limb rehabilitation training method

Also Published As

Publication number Publication date
CZ309638B6 (en) 2023-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Babaiasl et al. A review of technological and clinical aspects of robot-aided rehabilitation of upper-extremity after stroke
Sanchez et al. A pneumatic robot for re-training arm movement after stroke: Rationale and mechanical design
Chen et al. Assistive control system for upper limb rehabilitation robot
Nef et al. ARMin: a robot for patient-cooperative arm therapy
CA2581587C (en) System and methods to overcome gravity-induced dysfunction in extremity paresis
JP6413139B2 (en) A series elastic holonomic transfer platform for upper limb rehabilitation
CA2739950C (en) Universal haptic drive system
Stienen et al. Freebal: dedicated gravity compensation for the upper extremities
GB2538497A (en) Torque sensing in a surgical robotic wrist
CN110997084B (en) Upper limb exerciser and control method thereof
WO2006047753A2 (en) Wrist and upper extremity motion
CN110678157A (en) Electromechanical robot manipulator device
US20240108530A1 (en) Exoskeleton for upper arm
Campolo et al. Intrinsic constraints of neural origin: Assessment and application to rehabilitation robotics
EP3085351A1 (en) Motorized exercise device and methods of exercise learning
D'Auria et al. A low-cost haptic system for wrist rehabilitation
CZ2021495A3 (en) A movement subsystem and a robotic system designed to treat movement disorders
CZ35643U1 (en) Movement subsystem and robotic system for treating movement disorders
GHERMAN et al. Upper limb rehabilitation with a collaborative robot
Lioulemes et al. Quantitative analysis of the human upper-limp kinematic model for robot-based rehabilitation applications
Macovei et al. A short overview of upper limb rehabilitation devices
CZ35938U1 (en) Pneumatic hand rehabilitation robot
Zhang et al. Design and human–machine compatibility analysis of Co-Exos II for upper-limb rehabilitation
Oblak et al. A universal haptic device for arm and wrist rehabilitation
Roy et al. Review of exoskeleton hand exercisers for paralyzed patient