Exoskeleton for hand rehabilitation

Researchers outline the kinematic layout and actuation principles of a wearable exoskeleton for post-stroke hand rehabilitation. Our design process is centred on attaining the highest levels of interface safety, comfort, and dependability while allowing diverse users to wear the device without any manual restrictions. We specifically provide a kinematic and actuation solution for the flexion and extension of the index finger. The exoskeleton hand rehabilitation device is thoroughly examined in this thesis. The primary goal of the thesis is to build and produce a compact, reasonably priced, wearable exoskeleton that enables finger flexion and extension movements for hand rehabilitation. The same hemiplegic patient should be able to handle it with his healthy hand, combining the muscular and neuro-cognitive components and enabling therapy even at home. Patients at the Villa Beretta rehabilitation facility who have recently had a stroke will test the system. The creation, evaluation, and trial of a device for hand rehabilitation is the main objective of this effort. The device we created is meant for those who, for instance after a stroke or spinal cord injury, have partially lost the capacity to control their hand muscles appropriately. Another factor to consider is the high cost of therapy and the therapist's entire focus on one patient during each session. The effectiveness of rehabilitation has improved as a result of recent advancements in rehabilitation robotics. However, the current technology is unable to precisely interface with the human finger at speeds and torques that are comparable to those required for routine hand manipulation operations. An aid for hand rehabilitation therapy is the Actuated Thumb Exoskeleton (ATX). This work's ATX enables independent, bi-directional actuation.

I ricercatori delineano la disposizione cinematica e i principi di attuazione di un esoscheletro indossabile per la riabilitazione della mano post-ictus. Il nostro processo di progettazione è incentrato sul raggiungimento dei massimi livelli di sicurezza, comfort e affidabilità dell'interfaccia, consentendo al tempo stesso a utenti diversi di indossare il dispositivo senza alcuna restrizione manuale. Forniamo specificamente una soluzione cinematica e di attuazione per la flessione e l'estensione del dito indice. In questa tesi viene esaminato approfonditamente il dispositivo per la riabilitazione della mano esoscheletrico. L'obiettivo principale della tesi è costruire e produrre un esoscheletro compatto, indossabile e dal prezzo ragionevole che consenta movimenti di flessione ed estensione delle dita per la riabilitazione della mano. Lo stesso paziente emiplegico dovrebbe poterlo maneggiare con la mano sana, unendo la componente muscolare e quella neurocognitiva e consentendo la terapia anche a domicilio. I pazienti del centro riabilitativo di Villa Beretta che hanno recentemente avuto un ictus testeranno il sistema. La creazione, valutazione e sperimentazione di un dispositivo per la riabilitazione della mano è l'obiettivo principale di questo impegno. Il dispositivo da noi creato è pensato per coloro che, ad esempio dopo un ictus o una lesione del midollo spinale, hanno parzialmente perso la capacità di controllare adeguatamente i muscoli della mano. Un altro fattore da considerare è l'alto costo della terapia e l'attenzione totale del terapeuta su un paziente durante ogni sessione. L’efficacia della riabilitazione è migliorata a seguito dei recenti progressi nella robotica riabilitativa. Tuttavia, la tecnologia attuale non è in grado di interfacciarsi con precisione con il dito umano a velocità e coppie paragonabili a quelle richieste per le operazioni di routine di manipolazione della mano. Un ausilio per la terapia riabilitativa della mano è l'esoscheletro attivato del pollice (ATX). L'ATX di quest'opera consente l'attuazione indipendente e bidirezionale.