Cognitive and motor rehabilitation system for home-therapy. Development of an active hand exoskeleton and an AI-based virtual assistant

Nowadays stroke is the third leading cause of disability worldwide. Every year, more than 6.1 million people are affected by stroke. One of its most common symptoms is contralateral hemiplegia, which particularly involves the hand. This thesis aims to develop a rehabilitative hand exoskeleton focused on the needs of users (therapists and patients) and the challenges still open in the literature, to bring the therapy to the patient’s home. In addition, a 3D virtual assistant with natural language processing capability can provide help and encouragement. A desktop application integrates the two systems with passive, active and cognitive exercises based on activities of daily living to reduce the current therapy abandon rate. The results that emerged from the preliminary evaluation sessions with the patients of the Villa Beretta rehabilitation centre on comfort, usability and willingness to use the system are promising.

Oggi l'ictus è la terza causa di disabilità in tutto il mondo. Ogni anno, oltre 6,1 milioni di persone sono colpite da ictus. Uno dei suoi sintomi più comuni è l'emiplegia controlaterale, che coinvolge particolarmente la mano. Questa tesi mira a sviluppare un esoscheletro riabilitativo della mano incentrato sulle esigenze degli utenti (terapisti e pazienti) e sulle sfide ancora aperte in letteratura, per portare la terapia a casa del paziente. Inoltre, un assistente virtuale 3D con capacità di elaborazione del linguaggio naturale può fornire aiuto e incoraggiamento. Un'applicazione desktop integra i due sistemi con esercizi passivi, attivi e cognitivi basati sulle attività della vita quotidiana per ridurre l'attuale tasso di abbandono della terapia. I risultati emersi dalle sessioni preliminari di valutazione con i pazienti del centro di riabilitazione di Villa Beretta sul comfort, l'usabilità e la volontà di utilizzare il sistema sono promettenti.