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http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/2680| Early hand rehabilitation with robotic manipulators | |
| Pablo Isaí Núñez Isáis | |
| Luis Enrique Sucar Alejandro Gutierrez Giles | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Rehabilitation Hand Robotic manipulators | |
| This study addresses the challenge posed by the limited availability of traditional hand rehabilitation therapy for post-stroke patients. We propose a sustainable and intensive therapeutic approach through the design, development, and selection of a general-purpose robotic manipulator, a safe control system, and the application of innovative robotic therapeutic strategies. Simultaneously, the system allows adaptation to hands of any size and shape. The system was evaluated by validating the safety skills. This validation was performed through multiple experimental tests to ensure that none of the skills exceeded the safety parameters, thus avoiding damage directly to the patient and the system during the hand manipulation task. The goal was to evaluate the system’s ability to perform hand movement rehabilitation safely. Skills assessed included: limiting range of motion, limiting the safe manipulation area and aligning the virtual environment with the real environment. Aligning hand orientation and position, using information from the depth camera and the MediaPipe estimation tool. Limiting physical interaction, detecting the presence of collisions and the minimum pressure required for fine hand manipulation. Limiting motion energy, using a control method to obtain smooth and safe motion during fine hand manipulation. And adding an emergency stop system capable of stopping the manipulator trajectory at any time. Este estudio aborda el reto que plantea la limitada disponibilidad de la terapia tradicional de rehabilitación de la mano para pacientes que han sufrido una apoplejía. Proponemos un enfoque terapéutico sostenible e intensivo mediante el diseño, el desarrollo y la selección de un manipulador robótico de uso general, un sistema de control seguro y la aplicación de estrategias terapéuticas robóticas innovadoras. Simultáneamente, el sistema permite la adaptación a manos de cualquier tamaño y forma. El sistema se evaluó validando las aptitudes de seguridad. Esta validación se realizó a través de múltiples pruebas experimentales para garantizar que ninguna de las habilidades superaba los parámetros de seguridad, evitando así daños directos al paciente y al sistema durante la tarea de manipulación de la mano. El objetivo era evaluar la capacidad del sistema para realizar la rehabilitación del movimiento de la mano de forma segura. Las habilidades evaluadas incluyeron: limitar el rango de movimiento, limitar el área de manipulación segura y alinear el entorno virtual con el entorno real. Alineación de la orientación y posición de la mano, utilizando información de la cámara de profundidad y la herramienta de estimación MediaPipe. Limitación de la interacción física, detectando la presencia de colisiones y la presión mínima necesaria para la manipulación fina de la mano. Limitación de la energía de movimiento, utilizando un método de control para obtener un movimiento suave y seguro durante la manipulación fina de la mano. Y añadiendo un sistema de parada de emergencia capaz de detener la trayectoria del manipulador en cualquier momento. | |
| Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| 2024 | |
| Tesis de maestría | |
| Inglés | |
| Estudiantes Investigadores Público en general | |
| Núñez Isáis P. I., (2025), Early hand rehabilitation with robotic manipulators, Tesis de Maestría, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica. | |
| OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Maestría en Ciencias Computacionales |
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