Archive for the ‘robótica’ Category

ASIBOT y MAGGIE: 2 robots asistenciales en la mayor reunión de expertos en robótica de España.

marzo 7, 2009


Robot Asibot, un robot asistencial para personas con discapacidad desarrollado en España. Al fondo Alberto Jardón, uno de los ingenieros que han desarrollado el robot asistencial.

Puedes ver un vídeo de Asibot aquí.

En varios congresos he podido hablar con Alberto Jardón, uno de los ingenieros que ha desarrollado ASIBOT, un robot asistencial para personas con discapacidad, que se probó en el Hospital Nacional de Parapléjicos. Es fácilmente accesible y realmente se ve que le gusta lo que hace. ASIBOT es un brazo robot que podría dar de comer, beber y asear a una persona con discapacidad motriz en las manos y brazos. Maggie es un robot lazarillo para personas con discapacidad visual.

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Más de un centenar de expertos en robótica se ha reunido en la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) para desentrañar las claves de los avances que se avecinan en los próximos años en esta área científica. La reunión, organizada por la Plataforma Tecnológica Española de Robótica (HispaRob), que cuenta con más de 110 organismos miembros, está concretando las tecnologías y aplicaciones en las que ha de centrarse la I+D+i española, en ámbitos como la robótica industrial, de servicios o de seguridad y defensa.

La Secretaría de HispaRob se ubica en la Escuela Politécnica Superior de la UC3M, que participa en las actividades de esta plataforma, liderada por Indra y compuesta por 41 universidades y centros de investigación, 4 asociaciones y 67 empresas privadas

Este taller de trabajo reunió a más de 100 personas los días 12 y 13 de febrero, en el campus de Leganés de la UC3M, y contó con la presencia de miembros del Ministerio de Ciencia e Innovación, universidades, centros tecnológicos y empresas privadas para debatir en grupos de trabajo los nichos hacia los que dirigir las recomendaciones estratégicas. El resultado de los asuntos tratados se publicará en los próximos meses en la Agenda Estratégica de Investigación de la plataforma. La Secretaría de HispaRob se ubica en la Escuela Politécnica Superior de la UC3M, que participa en las actividades de esta plataforma, liderada por Indra y compuesta por 41 universidades y centros de investigación, 4 asociaciones y 67 empresas privadas. “La Plataforma Española de Robótica es un excelente instrumento para potenciar la I+D+i en robótica, desde una perspectiva empresarial”, explica uno de los directores del Robotics Lab de la UC3M, el catedrático Miguel Ángel Salichs.

“Nos encontramos frente a una tecnología que está en sus comienzos y que tendrá un gran impacto en el futuro y espero que seamos capaces de aprovechar la oportunidad que se nos presenta”, señala Salichs. En el caso concreto de la Uc·M, dentro de la Robótica de Servicios Personales, por ejemplo, se trabaja en dos tipos de escenarios: los robots domésticos, diseñados para facilitar la realización de tareas del hogar; y los robots sociales, orientados a la interacción con los seres humanos.

Las aplicaciones de estos ingenios son innumerables. “Cualquiera de nosotros podría enumerar una multiplicidad de tediosos trabajos domésticos, que estaríamos encantados que pudieran ser realizados por robots —indica el profesor Salichs—, mientras que las aplicaciones de los robots sociales son muy diversas: entretenimiento, formación, o asistencia”, comenta Salichs.

:: Asibot y Maggie

La UC3M ha diseñado y construido dos robots que entran dentro de la categoría de robots personales y que son punteros en cuanto a las investigaciones en este campo, según los investigadores: Asibot y Maggie. Asibot es un robot para asistencia de personas discapacitadas capaz de servir comidas y bebidas, recoger objetos del suelo o ayudar a afeitarse y maquillarse, mientras que Maggie es un robot social capaz de interaccionar con personas de forma natural, capaz de reconocer voces y caras con su metro y medio de estatura.

La Plataforma Tecnológica Española de Robótica HispaRob, que inicialmente nació como una Red Tecnológica y recientemente ha obtenido el estatus de Plataforma, surge ante la necesidad de potenciar las tecnologías robóticas en nuestro país, para coordinar y mejorar la posición competitiva de empresas españolas en el contexto mundial y europeo, reduciendo su dependencia tecnológica en el desarrollo de estos ingenios y en gran medida en los procesos de ingeniería asociados a su implantación.

Asibot puede ayudar a muchísimas personas a mejorar su nivel de independencia. ASIBOT presenta un concepto innovador de robots asistenciales. El robot es capaz de adaptarse a diferentes entornos de la casa e inclusive desplazarse por la estructura de la misma. El robot, por ejemplo, puede moverse por las paredes de una habitación, sobre el lavabo, estar anclado a la silla de ruedas y moverse con ella, etc. Para ello, la casa, dentro del concepto de inteligencia ambiental, debe estar equipada con un sencillo sistema de anclajes que sirve únicamente para alimentar al robot. Utilizando estos anclajes (docking station) el robot es capaz de “saltar” de, por ejemplo, la pared del salón a la silla de ruedas, de la silla a la encimera de la cocina, etc. El robot ASIBOT permite realizar una gran diversidad de tareas domesticas, tales como dar de comer, traer las gafas, afeitarse, maquillarse, lavarse los dientes, etc.

La otra innovación del robot ASIBOT es su gran autonomía. El robot es un manipulador de 5 grados de libertad de estructura simétrica que cuenta en cada uno de sus extremos con una pinza y un mecanismo de anclaje a la”docking station”. El robot, con un concepto de “capacidad aumentada”, tiene un alcance superior a un brazo humano (del orden de 1.3 m) y puede transportar un peso de hasta de 2 Kg. en su extremo. La autonomía del robot ASIBOT se refleja en que todo el sistema de control (computadores, electrónica, transmisiones, etc.) esta embarcado en el robot cuyo peso no supera los 11 Kg. Con este peso, el robot es fácilmente transportado por una sola persona o asistente a otra dependencia o inclusive a otro piso para poder ser usado por otros usuarios. De esta manera, el uso, los costes y los beneficios sociales pueden ser compartidos por varios usuarios a la vez.

El uso y el manejo del robot tienen que ser fácil y amigable para poder ser usado por personas no técnicas y/o de una avanzada edad. En este sentido, los desarrolladores del robot han implementado una comunicación inalámbrica basada en un dispositivo de bajo coste y de fácil manejo como es una PDA convencional. La comunicación hombre-robot puede realizarse mediante distintas formas según las diferentes discapacidades del usuario: por voz, en caso de carecer de movilidad en las manos, por el manejo de un sencillo “joystick”en caso de discapacidades en los brazos, por un lápiz táctil, en el caso de discapacidad en las extremidades inferiores, con el dedo, etc. El dialogo hombre-robot se efectúa mediante un sencillo sistema de menús orientados a la tarea basado en iconos gráficos.

Actualmente, los investigadores del Robotics Lab de la Universidad Carlos III de Madrid (Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática), en colaboración con la Unidad Biomecánica y Ayudas Técnicas Hospital Nacional Parapléjicos de Toledo están desarrollando un demostrador que permite a personas con diferentes discapacidades, evaluar la bondad del robot al realizar diversas actividades de la vida diaria. En concreto, se están estudiando las siguientes tareas: 1) “comer”mediante una cuchara diseñada especialmente para adaptarla al robot; han sido probados diferentes tipos de comida tales como arroz, trozos de naranja, etc.; 2) “afeitarse”mediante una maquina eléctrica; el software de control esta diseñado para ofrecer seguridad al usuario; 3) “maquillarse”mediante una brocha pudiendo elegir el color y el tipo de maquillaje; 4) “empujar”distintos objetos en el entorno domestico como puede ser una silla o mesilla; y 5) “jugar al balón”que permite golpear una pelota en el suelo con fines de entretenimiento (por ejemplo, con los nietos).

Fuente:
http://www.peatom.info/

Autor: Samuel Franco Domínguez

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3 artículos más sobre rehabilitación y robots. ¡Qué inventen ellos!

febrero 27, 2009

1-Robotic neurorehabilitation: a computational motor learning perspective.

2-The Development of Two Mobile Gait Rehabilitation Systems

3-Effects of training with a robot-virtual reality system compared with a robot alone on the gait of individuals after stroke.
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1: J Neuroeng Rehabil. 2009 Feb 25;6(1):5. [Epub ahead of print]

Robotic neurorehabilitation: a computational motor learning perspective. (este artículo se puede conseguir gratis)

Huang VS, Krakauer JW.

Vincent S. Huang* and John W. Krakauer
Motor Performance Laboratory
Department of Neurology
The Neurological Institute
Columbia University College of Physicians and Surgeons

New York, New York, USA.

El departamento de Neurología de la Universidad de Columbia es famoso porque forma parte del él el neurólogo Oliver Sacks, médico oficial de los Ángeles del Infierno y autor de varios libros muy recomendables como “El hombre que confundió a su mujer con un sombrero” (este me los estoy leyendo ahora mismo), “Un antropólogo en Marte”, “La isla de los ciegos al color” “Veo una voz: viaje al mundo de los sordos” o “Despertares“, que dió punto de partida al guión de la película con el mismo nombre donde trabajaban Robert De Niro y Robin Williams y que fué nominada a los Oscars. En estos libros cuenta casos curiosos de daño cerebral o discapacidades sensoriales basados en pacientes reales en forma de historia clínica. A mí de todas formas me recuerda al realismo mágico (no entiendo mucho de literatura pero me gusta y eso es lo que me parece a mí)
Bueno, aquí una entrevista a Oliver Sacks por Eduardo Punset.

PMID: 19243614 [PubMed – as supplied by publisher]


2: IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng. 2009 Feb 18. [Epub ahead of print] Related Articles, LinkOut
Click here to read
The Development of Two Mobile Gait Rehabilitation Systems.

Seo KH, Lee JJ.

(sobre este artículo no he podido conseguir más información)

PMID: 19228564 [PubMed – as supplied by publisher]


3: Stroke. 2009 Jan;40(1):169-74. Epub 2008 Nov 6. Related Articles, LinkOut
Click here to read
Effects of training with a robot-virtual reality system compared with a robot alone on the gait of individuals after stroke.

Mirelman A, Bonato P, Deutsch JE.

Gait & Neurodynamics Lab, Tel Aviv Medical Center, 6 Weizmann st, Tel Aviv, Israel. mirelman@umdnj.edu

Anat Mirelman, PT, PhD; Paolo Bonato, PhD Judith E. Deutsch, PT, PhD

From RiVERS Lab (A.M., J.E.D.) (Researhc in Virtual Environments & Rehabilitation Sciences)

Doctoral Program in Physical Therapy, Department of Rehabilitation and Movement Science, University of Medicine and Dentistry of New Jersey, NJ; Department of Physical Medicine and Rehabilitation (A.M., P.B.), Harvard Medical School, Spaulding Rehabilitation Hospital, Boston, Mass; The Harvard-MIT Division of Health Sciences and Technology (P.B.), Boston, Mass.


El lema de la HST, Harvard-MIt Division on Health Sciences and Tecnology es: Integrando ciencia, ingeniería y medicina para resolver problemas en la salud humana.

Correspondence to Anat Mirelman, PhD, PT, Gait & Neurodynamics Lab, Tel Aviv Medical Center, 6 Weizmann st, Tel Aviv, Israel 64239. E-mail mirelman@umdnj.edu

De Judith E. Deutsch ya habíamos comentado otro artículo,más curioso, titulado: Use of a Low-Cost, Commercially Available Gaming Console (Wii) for Rehabilitation of an Adolescent With Cerebral Palsy

De Paolo Bonato tan solo tengo una presentación de un trabajo suyo que se llama “Gerontotechnology“, que me pareció muy interesante: cómo la tecnología puede ayudar a los ancianos a tener mayor autonomía, especialemente a los ancianos con problemas de movilidad. El tema da para una revista completa y una sociedad internacional.

Y desde luego da para una entrada o más en este blog.

PMID: 18988916 [PubMed – indexed for MEDLINE

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¡Que inventen ellos!. Esta socorrida frase, que se cita a menudo, fue pronunciada en 1909 por Miguel de Unamuno (1864-1936) y se suele utilizar con un sentido peyorativo hacia su autor y como recurso fácil para imputarle la responsabilidad en el atraso científico y tecnológico de España, que desde mucho antes de que la pronunciase se ha padecido en España.

Autor: Samuel Franco Domínguez

Rehabilitación asistida por robots made in Italy.

febrero 24, 2009

Vídeos del robot para rehabilitación italiano Braccio Di Ferro:
Vídeo 1: Generating a viscous force field
Vídeo 2: Generating an elastic force field
Vídeo 3: Learning its own dynamics (Piaget’s Reaction Circulaire)


El nombre de este robot para rehabilitación es el sobrenombre que recibía en Italia Popeye.

La revista Clinical Rehabilitation ha publicado este mes (Marzo 2009)

2009 Mar;23(3):217-28
un articulo sobre Braccio di Ferro, el robot para rehabilitación de miembro superior desarrollado en la Universidad de Génova.

A proof of concept study for the integration of robot therapy with physiotherapy in the treatment of stroke patients. Casadio M, Giannoni P, Morasso P, Sanguineti V.

En concreto los responsables son el Dipartimento di Informatica Sistemistica e Telematica, o en inglés: Department of Communication Computer and System Sciences.

Sobre este mismo robot, Braccio di Ferro, ya hay algunas cosas más publicadas como este artículo de la revista Technology and Health Care.

Braccio di Ferro: a new haptic Workstationfor neuromotor rehabilitation

O en la revista Experimental Brain Research en el artículo también de este año: Minimally assistive robot training for proprioception enhancement. Casadio M, Morasso P, Sanguineti V, Giannoni P. Exp Brain Res. 2009 Jan 13.

Tambíen ha aparecido mencionado en otros blogs, más asequibles para empezar a tomar contacto que los artículos de revistas científicas que además suelen ser de pago. (Tener contacto con una buena biblioteca es imprescindible)

Del mismo grupo también hay que destacar el trabajo de Sanguineti V : Connecting Neurons to a Mobile Robot An In Vitro Bidirectional Neural Interface.
Sobre trabajos como este se puede ver una presentación en pdf de Sergio Martinoia aquí.

En este artículo, que parece quedar más lejos de la rehabilitación podemos ver cómo se conectan neuronas y chips de silicio para controlar un pequeño (minúsculo) robot.
Experimentos como este sirven para comprender cómo funcionan las neuronas y tal vez en el futuro sean la base de BCI (Brain Computer Interfaces) que sirvan para restituir funciones neurológicas perdidas. Si este momento llegase y el silicio y las neuronas sirvieran para hacer, por ejemplo, un By-pass medular, la rehabilitación tendría momentos álgidos. El paciente neurológico dejaría de ser considerado crónico y la plasticidad neuronal dejaría de ser nuestra última esperanza. Pero estoy soñando. Tal y como dice el título de esta web este es un blog de rehabilitación que mira al futuro y sueña.
Otra pregunta de sueño, ¿por qué Italia sí y España aún no?
Pronto responderé cómo España sí esta investigando en robots para rehabilitación pero la mayoría de los médicos rehabilitadores de este país no lo saben. La investigación queda lejos de la clínica.
¿Qué pasa con el resto de países hispanoparlantes?

Más información sobre Braccio Di Ferro (en italiano), en la página de Ricerca Italiana
Yen el blog italiano ADLM riabilitazione neuro ortopedica
Aquí un poster sobre este robot en pdf:

El sistema incluye un game-like biofeedback o retroalimentación motivadora similar a videojuegos. (envidio cómo el inglés permite hacer estas palabras compuestas tan sencillas y completas)

Autor: Samuel Franco Domínguez

Sistema de telerehabilitación del habla y la comunicación para niños basado en Cosmobot, un robot educativo.

febrero 22, 2009

Secure telemonitoring system for delivering
telerehabilitation therapy
to enhance children’s communication function to home.
Telemed J E Health. 2008 Nov;14(9):905-11.
Parmanto B, Saptono A, Murthi R, Safos C, Lathan CE.

Rehabilitation Engineering Research Center (RERC) on
Telerehabilitation, University of Pittsburgh, Pittsburgh,
Pennsylvania
15260, USA. parmanto@pitt.edu
http://www.rerctr.pitt.edu/
Publication Types:
* Research Support, U.S. Gov't, Non-P.H.S.
PMID: 19035799 [PubMed - indexed for MEDLINE]



Sistema de telerehabilitación del habla
y la comunicación
para niños
basado en Cosmobot,
un robot de juguete educativo.
Cosmobot en la wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/Cosmobot



Partners del proyecto:


http://www.atkidsystems.com/


http://www.anthrotronix.com/


Autor: Samuel Franco Domínguez

IROMEC. Un sistema de rehabilitación integral para niños con necesidades especiales.

febrero 22, 2009

IROMEC es un proyecto de investigación y desarrollo para rehabilitación de niños con necesidades especiales, tanto cognitivas como motoras.

Consiste en desarrollar juguetes electrónicos y pequeños robots que motiven al niño para desarrollar el juego espontáneo, la colaboración con otros niños y la comunicación tanto verbal como con gestos.
Esto es muy importante porque mientras que la educación tradicional potenciaba la adquisión de habilitades como el cálculo o la lectura la pedagogía moderna ya hace tiempo que valora el juego del niño como vehículo de aprendizaje. Muchos niños sin embargo están excluidos del juego en grupo o de muchas de las posibilidades de juego que tienen los demás niños. Se ha comprobado recientemente que los niños pequeños que hacen gestos con mayor frecuencia tienen mejor vocabulario al llegar a la edad escolar.
En IROMEC se estimula a los niños a contar historias ayudados por estos juguetes electrónicos, deesta manera se trata de consguir motivarles a moverse y esforzarse por expresarse y participar en juegos de grupo.

También tradicionalmente se ha denostado a los juguetes electrónicos como elemento educativo. Los juguetes educativos de mi infancia eran casi siempre tacos de madera con formas. Que tambíen son educativos, desde luego, pero en el siglo XXI los juguetes educativos que mejor preparan a los niños para el futuro son también electrónicos.
Mira cómo juegan los niños y sabras cómo se trabaja en esa sociedad.

Más información en la página web del proyecto:
iromec.org

Autor: Samuel Franco Domínguez

Otro robot para rehabilitación: Maryland-Georgetown-Army (MGA) Exoskeleton

febrero 19, 2009


Maryland-Georgetown-Army (MGA) Exoskeleton

El exoeskeleto de Maryland-Georgetown-Army (MGA) es un brazo robótico que está siendo desarrollado para la evaluación y la rehabilitación de patología de hombro.


El robot tiene cinco grados de libertad: Tres articulaciones para rotación de hombro, un para flexión/extensión de codo, y un para elevación/depresión de omóplato. El exoskeleto servirá para evaluar la fuerza de brazo, la velocidad, y el rango de movimiento. Servirá tanto como entrenador de resistencia como el instrumento de rehabilitación con realidad virtual. El funcionamiento del dispositivo será supervisada por un sistema de seguridad controlado por ordenador basado en un programa desarrollado por la NASA en experimentos de vuelo no tripulado por humanos. Este proyecto es una empresa conjunta entre la Universidad de Georgetown, Imaging Science and Information Systems (ISIS) Center y the Space Systems Laboratory (SSL). El hardware robótico será construido, probado, e integrado por el grupo SSL de robótica, y el Centro de ISIS se encargará del sistema de control y asistirá con el diseño cinemático y la electrónica.

Más información en este pdf de una presentacion dediapositivas sobre el proyecto.

Ejemplos de exoskeletos robóticos para rehababilitación en esta presentación.

Autor: Samuel Franco Domínguez

Rehabilitation Robots University of Michigan.

febrero 19, 2009

También en la Universidad de Michigan hacen algunas cosillas interesantes.
La cuestión está en cómo saltar de la universidad a las pruebas en hospitales con pacientes reales, las patentes, la empresa y los productos útiles para rehabilitación a buen precio. Y sobre todo cómo pasar por los cambios formativos y resistencias al cambio que podría encontrar este tipo de tecnología. La aceptación emocional tanto de pacientes como de personal que deberá utilzar y manejar este tipo de máquinas es la pregunta del futuro de la rehabilitación.

http://www.umich.edu/

Video 1—A subject performs heel raises with EMG electrodes placed on the soleus muscle. Electromyography (EMG) signals are processed by a computer (not shown) in real time and used to control air pressure supplied to the artificial pneumatic muscle.

Video 2—A subject walks during the transition from baseline to powered on day 1. This is the first time the subject experiences the exoskeleton powered.

Video 3—The subject after walking continuously with the exoskeleton powered for 30 min. The subject is shown transitioning from powered to post-adaptation on day 1.

Autor: Samuel Franco Domínguez

Rehabilitation Robot Research en la Northeastern University.

febrero 19, 2009

Northeastern’s School of Technological Entrepreneurship

Un proyecto de rehabilitación para miembros inferiores utilizando tecnología robótica de la Northeastern University en el equipo de Constantinos Mavroidis recibirá 1 millon de $ de la National Science Fundation en los EEUU.
The National Science Foundation (NSF) is an independent federal agency that supports fundamental research and education across all fields of science and engineering, with an annual budget of $6.06 billion. NSF funds reach all 50 states through grants to over 1,900 universities and institutions. Each year, NSF receives about 45,000 competitive requests for funding, and makes over 11,500 new funding awards. NSF also awards over $400 million in professional and service contracts yearly.

Se trata en realida de dos proyectos distintos llamados RGR (Robotic Gait Rehabilitation) y AKROD (Active Knee Rehabilitation Device). Sobre AKROD ya se saben algunas cosas porque los primeros prototipos ya fueron mostrados al público en 2005.
AKROD (Active Knee Rehabilitation Device)
Como digo este prototipo ya es de 2005 y con los nuevos fondos es seguro que mejorará en muchos aspectos. La idea sin embargo no es única, numerosos centros de investigacion y universidades de todo el mundo tratan de mejorar las ortesis dotándolas de elementos mecatrónicos.

Sogre RGR aún tendremos que esperar para saber algo más. De momento tan solo conozco esta imagen sobre el concepto:
RGR (Robotic Gait Rehabilitation) Trainer.

Fuente de la noticia en la página de la Northeastern University.
http://www.neu.edu/

3 nuevos artículos sobre rehabilitación asistida por robots

febrero 13, 2009

Aquí un video del robot Lopes de hace 2 años tal y como fué presentado en el congreso ICORR 2007 y en drt4all 2007 (este congreso fué en Madrid y es donde yo lo conocí por primera vez)
En el primer artículo a comentar se ha utilizado una segunda versión mejorada de este robot.

1: IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng. 2009 Feb;17(1):23-30.
Página web aquí.
Related Articles
Reference trajectory generation for rehabilitation robots: complementary limb motion estimation.

Vallery H, van Asseldonk EH, Buss M, van der Kooij H.
Esta guapa ingeniera alemana de tan solo 31 años es la autora de este artículo.

En estas fotos pueden verse algunas de las mejoras del LOPES.
El desarrollo se ha hecho en el:
Sensory-Motor Systems Laboratory, ETH Zurich, Zurich, Switzerland. heike.vallery@tum.de
PMID: 19211320 [PubMed – in process]


También firma el artículo Van der Kooij, H. un autor muy interesante en este campo de la rehabilitación asistida por robots y que trabaja en el Laboratory of Biomechanical Engineering de la Universidad de Twente en Holanda. Aquí algunos de sus otros trabajos sobre rehabilitación.


Esquema del primer prototipo.


2: IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng. 2009 Feb;17(1):2-8. Related Articles

Robot assisted gait training with active leg exoskeleton (ALEX).

Banala SK, Kim SH, Agrawal SK, Scholz JP.

Department of Mechanical Engineering,

University of Delaware, Newark, DE 19716, USA.
Publication Types:

  • Research Support, N.I.H., Extramural
En la foto Sunil K Agrawal que firma este artículo y del que ya hemos hablado en otras entradas de este blog.

PMID: 19211317 [PubMed – in process]


3: Telemed J E Health. 2008 Nov;14(9):905-11. Related Articles, LinkOut
Click here to read
Secure telemonitoring system for delivering telerehabilitation therapy to enhance children’s communication function to home.

Parmanto B, Saptono A, Murthi R, Safos C, Lathan CE.

Rehabilitation Engineering Research Center (RERC) on Telerehabilitation, University of Pittsburgh, Pittsburgh, Pennsylvania 15260, USA. parmanto@pitt.edu

http://www.rerctr.pitt.edu/
Publication Types:

  • Research Support, U.S. Gov’t, Non-P.H.S.

PMID: 19035799 [PubMed – indexed for MEDLINE]

Otro de esos centros de investigacion en rehabilitaciónde a los que he dedicado otras entradas en este blog.
El trabajo es un sistema de telerehabilitación del habla para niños basado en Cosmobot, arriba en la fotografía. Y aquí más detallada sobre Cosmobot en Wikipedia.

ATKidSystemsTM fabrica y comercializa a Cosmobot y algunso otros productos educativos para niños. En su página pueden verse algunos vídeos de cómo funciona. (cuidado, el video tiene sonido y empieza automáticamente al entrar en la página)

http://www.atkidsystems.com/

AnthroTronix son los responsables del desarrollo de Cosmobot


http://www.anthrotronix.com/

Autor: Samuel Franco Domínguez

Rehabilitation Robots: Novedades en diciembre 2008.

enero 31, 2009

Estas son algunas de las novedades sobre rehabilitación asistida por robots que ha salido en los últimos meses y están indexadas en Pub Med.
La primara es un artículo en el Journal of Rehabilitation Research and Development sobre el uso combinado de electroestimulación funcional con electrodos intramusculares y Lokomat.
Podeís acceder al artículo original aquí.

1: J Rehabil Res Dev. 2008;45(7):997-1006.
Feasibility of combining gait robot and multichannel functional electrical stimulation with intramuscular electrodes.

McCabe JP, Dohring ME, Marsolais EB, Rogers J, Burdsall R, Roenigk K, Pundik S, Daly JJ.

Cognitive and Motor Learning Laboratory, Louis Stokes Cleveland VA Medical Center, 10701 East Blvd, 151-W, Cleveland, OH 44106. JessicaPMcCabe@hotmail.com.

After stroke rehabilitation, many survivors of stroke exhibit persistent gait deficits. In previous work, we demonstrated significant gains in gait kinematics for survivors of chronic stroke using multichannel functional electrical stimulation with intramuscular electrodes (FES-IM). For this study, we tested the feasibility of combining FES-IM and gait robot technologies for treating persistent gait deficits after stroke. Six subjects, >/= 6 months after stroke, received 30-minute intervention sessions of combined FES-IM and gait robotics 4 days a week for 12 weeks. Feasibility was assessed according to three factors: (1) performance of the interface of the two technologies during intervention sessions, (2) clinicians’ success in using two technologies simultaneously, and (3) subject satisfaction. FES-IM system hardware and software design features combined with the gait robot technology proved feasible to use. Each technology alone provided unique advantages and disadvantages of gait practice characteristics. Because of the unique advantages and disadvantages of each technology, gait deficits need to be accurately identified and a judicious treatment plan properly targeted before FES-IM, a gait robot, or both combined are selected.

PMID: 19165689 [PubMed – in process]

La revista Journal of Rehabilitation Research and Development donde ha sido publicado pertenede al United States Department of Veterans Affairs.

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Otras artículos interesantes vienen del congreso

IEEE Engineering in Medicine and Biology Society

August 20-24, 2008

“Personalized Healthcare through Technology”

Vancouver Convention & Exhibition Centre
Vancouver, British Columbia, Canada

En concreto de la mesa número 6 de este congreso:

06. Neural Engineering; Neuromuscular Systems; Rehabilitation Engineering
Chair:Robert Butera (Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA, USA)
Co-Chair: Jose Carmena (University of California, Berkeley, CA, USA)
Co-Chair: Dominique Durand (Case Western Reserve University, Cleveland, OH, USA)

Chair: Robert Kearney (McGill University, Montreal, QC, Canada)
Co-Chair: Eric Perreault (Northwestern University, Evanston, IL, USA)
Co-Chair: Richard Jones (University of Otago, Christchurch, New Zealand)

Entre los presentes en la mesa hay que destacar a Jose M. Carmena, que es español y estudió en la Universidad Politecnica de Valencia. Es ahora uno de los mejores investigadores españoles o valencianos.
Trabaja en el Brain-Machine Interface Systems Laboratory en la Universidad ee California, Berkeley.

En 2008 asistí a una presentación suya en el primer seminario RETADIM sobre Brain-Machine Interfaces. (RETADIM: Red Española de Tecnologías de Apoyo a la Discapacidad y Mayores)


Aquí Michelle J Johnson, que firma el artículo siguiente. Trabaja en el
Department of Physical Medicine And Rehabilitation del
Medical College of Wisconsin
. En Milwaukee. En concreto en el
Rehbilitation Robotic Research Desing Lab del que es directora.
Desde allí desarrola varios proyectos, entre ellos TheraDrive y ADLER.

No se trata de algo lejano, Michelle estuvo en España el año pasado y fué muy fácil hablar con ella y
compartir una pizza en la terraza de la piscina del hotel del congreso. Cuando pedí que nos hicieran
una foto ya le dije: “Es para que al enseñarla la gente vea que esto es algo totalmente real y cercano y
no algo salido de la Guerra de las Galaxias”


2:
Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2008;1:4511-4.


A mobile robot therapist for under-supervised training with robot/computer assisted motivating systems.

Shakya Y, Johnson MJ.

Dept. of Biomedical Engineering, Marquette University, Milwaukee, WI 53233, USA.

Robot assisted therapy is a new and promising area in stroke rehabilitation and has shown to be effective in reducing motor impairment, but is a costly solution for home rehabilitation. High medical costs could be reduced if we could improve rehabilitation exercise in unsupervised environments such as the home. Hence, there is an augmented need for a cost effective rehabilitation system that can be used outside the clinic. This paper presents the design concept for an autonomous robotic assistant that is low-cost and effective in engaging the users while assisting them with therapy in any under-supervised area. We investigated how the robot assistant can support TheraDrive, our low-cost therapy system. We present the design methods and a case study demonstrating the arm and video collection system.

PMID: 19163718 [PubMed – as supplied by publisher]

ADLER: Robot para entrenar Actividades de la Vida Diaria. (Activities of Dayly Living)
TheraDrive


3: Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2008;1:4310-3.
Design framework for a simple robotic ankle evaluation and rehabilitation device.

Syrseloudis CE, Emiris IZ, Maganaris CN, Lilas TE.

Department of Informatics and Telecommunications, National University of Athens, GREECE.

This paper juxtaposes simple yet sufficiently general robotic mechanisms for ankle function evaluation, measurement and physiotherapy. For the choice, design and operation of the mechanism, a kinematics model of foot is adopted from biomechanics, based on the hypothesis that foot kinematics are similar to a 2R serial robot. We undertake experiments, using a 3D scanner and an inertial sensor in order to fully specify the design framework by studying a larger sample of healthy subjects. Our experimental analysis confirms and enhances the 2R foot model, and leads us to the choice of the specific mechanism. We compute the required workspace and thus address the issues required for a complete and efficient design. The robot must be capable to perform several multi-axis motions and sustain a significant range of forces and torques. We compare mechanisms based on serial and parallel robots, and choose a parallel tripod with an extra rotation axis for its simplicity, accuracy and generality.

PMID: 19163666 [PubMed – as supplied by publisher]


4: Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2008;1:4290-3.
Design and implementation of visual-haptic assistive control system for virtual rehabilitation exercise and teleoperation manipulation.

Veras EJ, De Laurentis KJ, Dubey R.

This paper describes the design and implementation of a control system that integrates visual and haptic information to give assistive force feedback through a haptic controller (Omni Phantom) to the user. A sensor-based assistive function and velocity scaling program provides force feedback that helps the user complete trajectory following exercises for rehabilitation purposes. This system also incorporates a PUMA robot for teleoperation, which implements a camera and a laser range finder, controlled in real time by a PC, were implemented into the system to help the user to define the intended path to the selected target. The real-time force feedback from the remote robot to the haptic controller is made possible by using effective multithreading programming strategies in the control system design and by novel sensor integration. The sensor-based assistant function concept applied to teleoperation as well as shared control enhances the motion range and manipulation capabilities of the users executing rehabilitation exercises such as trajectory following along a sensor-based defined path. The system is modularly designed to allow for integration of different master devices and sensors. Furthermore, because this real-time system is versatile the haptic component can be used separately from the telerobotic component; in other words, one can use the haptic device for rehabilitation purposes for cases in which assistance is needed to perform tasks (e.g., stroke rehab) and also for teleoperation with force feedback and sensor assistance in either supervisory or automatic modes.

PMID: 19163661 [PubMed – as supplied by publisher]


5: Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2008;1:4282-5.
Development of virtual reality exercise of hand motion assist robot for rehabilitation therapy by patient self-motion control.

Ueki S, Nishimoto Y, Abe M, Kawasaki H, Ito S, Ishigure Y, Mizumoto J, Ojika T.

Faculty of Engineering Gifu University, Yanagido, 1-1, Japan.

This paper presents a virtual reality-enhanced hand rehabilitation support system with a symmetric master-slave motion assistant for independent rehabilitation therapies. Our aim is to provide fine motion exercise for a hand and fingers, which allows the impaired hand of a patient to be driven by his or her healthy hand on the opposite side. Since most disabilities caused by cerebral vascular accidents or bone fractures are hemiplegic, we adopted a symmetric master-slave motion assistant system in which the impaired hand is driven by the healthy hand on the opposite side. A VR environment displaying an effective exercise was created in consideration of system’s characteristic. To verify the effectiveness of this system, a clinical test was executed by applying to six patients.

PMID: 19163659 [PubMed – as supplied by publisher]


6: Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2008;1:4262-5.
Measurement of reaching movement with 6-DOF upper rehabilitation system “Robotherapist”.

Kikuchi T, Oda K, Isozumi S, Ohyama Y, Shichi N, Furusho J.

Osaka University, 2-1 Yamadaoka, Suita, Japan.

In recent years, the needs for rehabilitation support systems are increasing, which use robot technology and virtual reality technology. Applying these technologies make efficient rehabilitation possible. We have developed 6-degrees-of-freedom (DOF) upper rehabilitation support system to evaluate synergy pattern of stroke survivors and to train stroke survivors, named “Robotherapist”. When stroke survivors who can move plural joints only along a certain constant pattern called synergy pattern do reaching movement, some of them cannot keep their posture of the arm normal, but can move their hand along the aim orbit. In this study, we experiment on a measurement of reaching movement with our system and make a model of movement peculiar to stroke survivors and a model of movement of healthy people. Additionally, we propose application software for reaching training with this model. In this paper, we report measurement of reaching movement and propose application software for reaching training with our system.

PMID: 19163654 [PubMed – as supplied by publisher]


7: Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2008;1:4258-61.
Supervisory controller design for a robot-assisted reach-to-grasp rehabilitation task.

Wang F, Sarkar N.

Department of Mechanical Engineering, Vanderbilt University, Nashville, TN, 37235, USA.

The goal of this project is to develop a high-level controller to provide reference trajectories automatically to the low-level controller of a rehabilitation robotic device in reach-to-grasp task. The high-level controller, which is the supervisory controller, is an event driven, asynchronous discrete event system (DES), described by a finite automaton. Extensive simulations are performed using the supervisory controller for a reach-to-grasp rehabilitation task. The results demonstrate the feasibility and convenience of the proposed supervisory controller.

PMID: 19163653 [PubMed – as supplied by publisher]


8: Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2008;1:4190-3.
Modeling and evaluation of human motor skills in a virtual tennis task.

Tanaka Y, Ishii M, Tsuji T, Imamura N.

Graduate School of Engineering, Hiroshima University, Higashi-hiroshima, Japan.

The present paper develops a virtual tennis system using robotic devices for the rehabilitation of upper arm movements, and discusses an evaluation method of human motor skills for natural stroke in the dynamic task. In the training, a trainee manipulates the handle of an impedance-controlled robot to hit a ball by a racket toward the center of a circular target on the wall with considerations of motion smoothness and timing. A reference hand motion for the target task is clarified through a set of training experiments with 6 health volunteers and computationally expressed in the framework of a minimum jerk model. The designed index based on the reference model will be effective to quantitatively evaluate the recovery of motor skills for natural stroke in the virtual tennis task.

PMID: 19163636 [PubMed – as supplied by publisher]


9: Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2008;1:3558-61.
Altered multijoint reflex coordination is indicative of motor impairment level following stroke.

Trumbower RD, Ravichandran VJ, Krutky MA, Perreault EJ.

Sensory Motor Performance Program at The Rehabilitation Institute of Chicago, IL 60611, USA.

Following stroke, individuals often are unable to activate their elbow and shoulder muscles independently. There is growing evidence that altered reflex pathways may contribute to these abnormal patterns of activation or muscle synergies. Most studies investigating reflex function following stroke have examined only individual joints at rest. Thus, the purpose of this study was to quantify multijoint reflex contributions to the stereotyped muscle synergies commonly observed following stroke. We hypothesized that the patterns of reflex coordination mirror the abnormal muscle coactivity patterns previously reported for voluntary activation. 10 chronic stroke and 8 age-matched control subjects participated. Reflexes were elicited by perturbing the arm with a 3 degree of freedom robot while subjects exerted voluntary forces at the elbow and shoulder. The force conditions tested were selected to assess the influence of gravity and the influence of joint torque generation without gravity on reflex coordination. Reflex magnitude was quantified by the average rectified electromyogram, recorded from 8 muscles that span the elbow and shoulder. Patterns of reflex coordination were quantified using independent components analysis. Results show significant reflex coupling between elbow flexor and shoulder abductor-extensor muscles in stroke patients during isolated elbow and shoulder torque generation and during active arm support against gravity. Identified patterns of stretch reflex coordination were consistent with the stereotyped voluntary flexion synergy, suggesting reflex pathways contribute to abnormal muscle coordination following stroke.

PMID: 19163477 [PubMed – as supplied by publisher]


10: Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2008;1:3467-70.
RUPERT closed loop control design.

Balasubramanian S, Wei R, He J.

Harrington Department of Bioengineering, Arizona State University, Tempe, 85287, USA.

Rehabilitation robotics is an active area of research in the field of stroke rehabilitation. There is significant potential for improving the current physical rehabilitation methods after stroke through the use of robotic devices. RUPERT is a wearable robotic exoskeleton powered by pneumatic muscle actuators. An adaptive robot control strategy combining a PID-based feedback controller and an Iterative Learning Controller (ILC) is proposed for performing passive reaching tasks. Additionally, a fuzzy rule-base for estimating the learning rate for the ILC is also proposed. The proposed control scheme has the ability to adapt to different subject for performing different reaching tasks. The preliminary results from two able-bodied subjects demonstrate that the proposed controller can provide consistent performance for different subjects performing different reaching tasks.

PMID: 19163455 [PubMed – as supplied by publisher]

youtube: Rupert

Más robots crazy en Arizona


11: Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2008;1:1977-80.
Assessment of walking performance in robot-assisted gait training: A novel approach based on empirical data.

Banz R, Riener R, Lunenburger L, Bolliger M.

Balgrist University Hospital, Spinal Cord Injury Research, Zurich, Switzerland.

Motivation and voluntary drive of patients can be improved by applying biofeedback during robot-assisted rehabilitation trainings. Biofeedback systems were traditionally based on theoretical assumptions. In this paper, we present a novel approach to calculate biofeedback during robot-assisted gait training. Our method was based on empirical data that were obtained from healthy subjects when simulating distinctive degrees of walking performance during robot-assisted gait training. This empirical data-based biofeedback (EDBF) method was evaluated with 18 subjects without gait disorders. A higher correlation between the subjects’ walking performance and biofeedback values was found for the EDBF method compared to a theory-based biofeedback approach.

PMID: 19163079 [PubMed – as supplied by publisher]

Tambíen he hecho otras entradas sobre el trabajo de Robert Riener en Hocoma con Armin. Lokomat y dentro del proyecto europeo MIMICS (Multimodal Immersive Motion rehabilitation with Interactive Cognitive Systems).


12: Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2008;1:1961-4.
Muscle coordination in healthy subjects during floor walking and stair climbing in robot assisted gait training.

Hussein S, Schmidt H, Volkmar M, Werner C, Helmich I, Piorko F, Kruger J, Hesse S.

Rehabilitation Robotics Group (IPK/TU Berlin), Faculty of Mechanical Engineering, Technical University of of Berlin 10587, Germany.

The aim of gait rehabilitation is a restoration of an independent gait and improvement of daily life walking functions. Therefore the specific patterns, that are to be relearned, must be practiced to stimulate the learning process of the central nervous system (CNS). The Walking Simulator HapticWalker allows for the training of arbitrary gait trajectories of daily life. To evaluate the quality of the training a total of 9 subjects were investigated during free floor walking and stair climbing and during the same tasks in two different training modes on the HapticWalker: 1) with and 2) without vertical center of mass (CoM) motion. Electromyograms (EMG) of 8 gait relevant muscles were measured and muscle activation was compared for the various training modes. Besides the muscle activation as an indicator for the quality of rehabilitation training the study investigates if a cancellation of the vertical CoM movement by adaption of the footplate trajectory is feasible i.e. the muscle activation patterns for the two training modes on the HapticWalker agree. Results show no significant differences in activation timing between the training modes. This indicates the feasibility of using a passive patient suspension and emulate the vertical CoM motion by trajectory adaption of the footplates. The muscle activation timing during HapticWalker training shows important characteristics observed in physiological free walking though a few differences can still remain.

PMID: 19163075 [PubMed – as supplied by publisher]

Haptic Walker.

Ya había hecho otra entrada sobre Haptic Walker y Schmidt H, y esta publicación ampía un poco la información de aquella entrada.