Roboterhandorthese zur Greifunterstützung für Patienten mit Verletzungen des Plexus brachialis

Das übergeordnete Ziel dieser Forschung besteht darin, eine leichte und tragbare Roboter-Handorthese zu entwerfen, herzustellen, zu integrieren und zu testen, die die Handfunktionalität durch vollständig kontrollierbare individuelle Fingerbetätigung wiederherstellen soll. Dieses Ziel basiert auf der Hypothese, dass die Verwendung einer solchen Roboterhandorthese bei Erwachsenen mit einer Verletzung des Plexus brachialis zu einer signifikanten Verbesserung der Handfähigkeit führt, wie durch das Southampton Hand Assessment Procedure (SHAP) bewertet.

Um dies zu erreichen, werden mehrere neuartige Designaspekte integriert. Die Verwendung von Miniatur-Linearaktuatoren und leichten Materialien ermöglicht es, die Motoren und Sensoren alle auf dem Handrücken zu montieren und sperrige externe Betätigungseinheiten überflüssig zu machen. Darüber hinaus verfügen die Aktuatoren über eingebaute Krafterfassungsfunktionen, um eine Rückmeldung über die auf jeden einzelnen Finger ausgeübte Kraft zu geben, noch bevor ein Kontakt mit einem gegriffenen Objekt hergestellt wird. Darüber hinaus wird die Flexion/Extension des Handgelenks angetrieben, was zu einem realistischeren Greifparadigma führt, als es üblicherweise bei Roboterorthesen zu finden ist. Darüber hinaus wird ein intuitives Steuerungssystem entwickelt, um die Steuerbarkeit jedes Fingers voll auszuschöpfen und unterschiedliche Griffgeometrien und -bewegungen zu ermöglichen.

Eine Zusammenfassung der spezifischen Ziele dieser Studie sind:

Entwerfen und prototypisieren Sie die Roboterhandorthese mit dem Ziel, ein einzigartig geschicktes, leichtes und tragbares Gerät zu schaffen. Darüber hinaus werden die Steuerungsmethoden entwickelt, die erforderlich sind, um die vollen Fähigkeiten der Orthese auszuschöpfen. Dies wird zur Entwicklung einer experimentellen Forschungsplattform führen, um die Realisierbarkeit des Designs und der Hypothese zu bestimmen.

Führen Sie eine Machbarkeitsstudie des Roboterorthesegeräts durch, indem Sie es einer kleinen Kohorte erwachsener Patienten zur Verfügung stellen, die aufgrund einer Verletzung des Plexus brachialis an Lähmungen leiden. Die Patienten werden anhand des SHAP beurteilt, und ihre jeweiligen Ergebnisse mit und ohne Orthese werden ausgewertet, um den Grad der Verbesserung ihrer Geschicklichkeit und Funktion zu bestimmen.