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Progetto funzionale di un robot per la neuroriabilitazione

Relatore: prof. Aldo Rossi
Laureando: Umberto Zanatta
Data: 2002

Descrizione: La possibilità di affiancare o, in futuro, sostituire il fisioterapista negli esercizi per riabilitare gli arti di pazienti oggetto di traumi neurologici è possibile grazie alla costruzione di interfacce aptiche per la neuroriabilitazione. La riabilitazione è legata all'esperienza e alla sensibilità dell'operatore; gli esercizi sono generalemente ripetitivi e variano in funzione del grado di recupero raggiunto dal paziente. Malgrado i traumi possano essere causati da incidenti di diversa natura, i sintomi iniziali e i gradi di recupero hanno caratteristiche similari: dalla fase iniziale di perdita di movimento e sensibilita a quella finale di parziale e, nei casi piu fortunati, di totale recupero della mobilita dell'arto. Gli esercizi, inizialmente solo passivi (ginnastica passiva), sono coadiuvati in seguito con altri in ginnastica attiva. Il ciclo di terapia eseguito per ridurre contratture e spasticita dei muscoli, per migliorare la sensibilità dell'arto quindi, per stimolare la rigenerazione del sistema nervoso. Le condizioni di lavoro non sempre sono favorevoli. Per pazienti immobilizzati con traumi in tutti i quattro arti, si deve procedere con la loro sistemazione favorevole, prima di tutto, all' attivita del fisioterapista. Solo in un secondo momento il corpo del paziente viene a essere oggetto di ginnastica passiva. I mighoramenti vengono giudicati con una scala di punteggi (tipo la Stroke Impact Scale), ma non vi sono indicazioni date da strumenti, perciò la misura della sensibilità di miglioramento viene affidata al medico o fisioterapista. Questo metodo qualitativo è soggettivo non puo condurre ad una valutazione imparziale. Per assistere la riabilitazione del paziente e per abbattendo i costi legati al personale qualificato, diversi ricercatori hanno affrontato il problema di realizzare robot neuroriabilitativi. I tentativi sono stati più di uno; chi ha pensato agli arti superiori, chi agli arti inferiori. In letteratura non sono stati riscontrati casi di Robot polifunzionali. In questa ricerca si e introdotto anche lo studio funzionale di NeReBot3. L'ap- proccio di NeReBot3, oggetto di questa tesi rispecchia il comportamento di altri robot per la neuroriabilitazione. Alto all'incirca un metro e mezzo a tre gradi di libertà è ideale per riabilitare pazienti con seri problemi di mobilità. Il robot ha un ingombro laterale contenuto, le uniche sporgenze sono causate dai tre bracci che, muovendosi nel piano, sostengono e spostano la posizione dell'end-effector. Quest'ultimo e sorretto da tre cavi (meglio in acciaio o bava per pesca) ognuno dei quali scorre su carrucole. I cavi scorrono a bassa velocità con l'ausilio di tre motori asincroni comandati da inverter. La struttura del robot, che potremmo definire ad "attaccapanni", ha spazio sufficiente per ospitare un monitor a cristalli liquidi non piu grande di 15" e un personal computer desktop. Nella discussione di questa tesi si introddurra la parte software del progetto, soprattutto per quanto concerne la parte realtime e gli strumenti utilizzati per renderla affidabile e sicura; mentre la costruzione dell'interfaccia aptica è stata affidata ad altri tesisti


Riferimento: Paolo Gallina
Sede: UniPd - DIMEG
Attività: NeReBot: robot a cavi per neuroriabilitazione a tre gradi di libertà

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