Development and Control of Hand Exoskeleton System Using Intended Movement

机译：采用预期运动的手工外骨骼系统的开发和控制

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Hand motor impairment is a common disability among stroke survivors that severely affect their ability in activities of daily livings (ADLs), reducing independence and quality of life. Throughout the rehabilitation process, stroke patients able to regain partially or fully the hand motor function. However, the conventional rehabilitation process is limited by the insufficient number of therapists, labor-intensiveness, and low compliance. The objective of this study was to support the rehabilitation process and ADLs through the development of the Flexible Linkage Hand Exoskeleton Rehabilitation Robot (FLEXOR), a five fingers 3D printed prototype actuated by linear actuators. FLEXOR was controlled using intended movement to support the independent exercises and to assist the ADLs movement. An Arduino-based control system driven by electromyography (EMG) signal was developed for FLEXOR. The new control system protected the hand against over-flexing and excessive application of force. The control system was programmed into three different operating modes which enable FLEXOR to provide passive exercises to the fingers, assist fingers in ADLs movement with minimal efforts, and provide active exercises while assisting fingers in ADLs.

机译：手机损伤是中风幸存者之间的常见残疾，严重影响他们在日常居住（ADLS）的活动中，减少生活的独立和生活质量。在整个康复过程中，中风患者能够部分地或完全恢复手机功能。然而，传统的康复过程受到治疗师，劳动力激力和低依从性的不足的限制。本研究的目的是通过开发柔性连锁手外骨骼康复机器人（屈肌）来支持康复过程和ADL，这是由线性执行器驱动的五个手指3D印刷原型。使用预期的运动来控制屈肌以支持独立的练习并帮助ADL运动。开发了由肌电图（EMG）信号驱动的基于Arduino的控制系统用于弯曲。新的控制系统保护手中的抗弯曲和过度应用力。控制系统被编程为三种不同的操作模式，使弯曲能够为手指提供被动锻炼，帮助ADLS运动中的手指以最小的努力，并在ADL中辅助手指时提供主动练习。

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来源
《IEEE Eurasia Conference on Biomedical Engineering, Healthcare and Sustainability》|2021年|9-12|共4页
会议地点
作者
Shahrol Mohamaddan; Herman Khamis; Annisa Jamali; Saidatul Ardeenawatie Awang; Noor Ayuni Che Zakaria; Akihiko Hanafusa;
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正文语种
中图分类
关键词
Three-dimensional displays; Exoskeletons; Prototypes; Muscles; Stroke (medical condition); Rehabilitation robotics; Control systems;

机译：三维显示器;外骨骼;原型;肌肉;中风（医疗条件）;康复机器人;控制系统;

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