Využití senzitivních robotů pro účely rehabilitace

Bc. Vojtěch Marhoul

Diplomová práce

Use of sensitive robots for rehabilitation purposes

Anotace:

Tato práce se zabývá problematikou návrhu aplikace pro účely rehabilitace horních končetin s využitím průmyslového senzitivního robota KUKA LBR iiwa. Rešeršní část práce obsahuje přehled výzkumů zabývajících se robotickou rehabilitací s využitím průmyslových robotů i jednoúčelových zařízení. Dále se tato část skládá z popisu vlastností průmyslových senzitivních robotů od známých výrobců, včetně jejich vzájemného porovnání z hlediska využitelnosti pro účely rehabilitace. Závěr rešeršní části obsahuje přehled současných technik robotické rehabilitace spolu s popisem hlavních účelů a funkcí rehabilitační aplikace, jejímž návrhem se zabývají další kapitoly. Hlavní komponenty systému tvoří kooperativní robot LBR iiwa komunikující s počítačem. Robot slouží jako nástroj pro provádění fyzioterapie, včetně záznamu a vyhodnocení sil, kterými pacient na koncový efektor robota působí. Aplikace v počítači slouží jako uživatelské rozhraní umožňující kromě vizualizace a sledování průběhu fyzioterapie také například správu složek pacientů. Pro kontrolu pokroku pacientů jsou data z rehabilitace přehledně prezentována a ukládána. Uživatelské rozhraní je vytvořeno prostřednictvím programovacího jazyka C#.

Abstract:

This thesis deals with application design for the purpose of upper limb rehabilitation using KUKA LBR iiwa Industrial Sensitive Robot. The research part contains an overview of research on robotic rehabilitation using industrial robots and dedicated devices. Further, this part consists of a description of the properties of industrial sensitive robots from known manufacturers, including their mutual comparison in terms of usability for rehabilitation purposes. The conclusion of the research section is an overview of the current techniques of robotic rehabilitation together with a description of the main purposes and functions of the rehabilitation application, whose proposal is dealt with in other chapters. The main components of the system are the LBR cooperative robot iiwa communicating with the computer. The robot serves as a tool for physiotherapy, including recording and evaluating the forces that the patient exerts on the end effector of the robot. The application on the computer serves as a user interface allowing, in addition to visualizing and tracking the course of physiotherapy, for example, patient folder management. To monitor patient progress, rehabilitation data is clearly presented and stored. The user interface is created using C# programming language.

Klíčová slova

Fyzioterapie, KUKA LBR iiwa, robotická rehabilitace, senzitivní robot, trajektorie

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 14. 5. 2018

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Tomáš Martinec, Ph.D.

Technická univerzita v Liberci

Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií

Magisterský studijní program / obor:
Elektrotechnika a informatika / Automatické řízení a inženýrská informatika