Projekt

Obecné

Profil

Exoskelet » Historie » Verze 1

Jednatel J.H., 2019-05-12 19:04

1 1 Jednatel J.H.
h1. Experimentální systém robotického exoskeletu ESRE-MS
2
3
Robotické exoskelety dolních končetin jsou zdravotnické prostředky, určené výrobcem pro použití u člověka za účelem mírnění nebo kompenzace poranění nebo zdravotního postižení, jímž je těžká až úplná ztráta hybnosti dolních končetin, jejíž příčinou je nesprávná funkce mozku, míchy, míšních kořenů, periferních nervů a svalů anebo v rámci rehabilitace po operacích kloubů kolene a kyčle, případně v rámci rekonvalescence chodidel.
4
5
ESRE-MS se řadí do 1. generace zdravotnických prostředků v kategorii robotických exoskeletů dolních končetin. Slouží k výzkumu a vývoji metod a systémů nestacionární roboticky asistované chůzi v prostoru pro léčebnou rehabilitaci v interiéru a lehkém exteriéru za příznivých klimatických podmínek, pod vedením anebo pouze dohledem terapeuta, experimentátora nebo za asistence seznámené osoby, po rovině a případně po schodech a s oporou horních končetin. Použití je možné i v domácím prostředí, s očekávaným naplněním cílů terapie nebo experimentu, jimiž jsou snížení spasticity (pozor na kontraindikace, viz nekontrolovaná spasticita), zvětšení rozsahu pohybu a zlepšení stability trupu, obnova chůzových vzorů, remodelace neuronálních okruhů v míše a případně v mozku, zachování víry v samostatnou chůzi, snížení deprese. ESRE-MS není vhodné používání bez asistence.
6
7
Asistivní/kompenzační chůzový exoskelet exoskelet ESRE-MS je experimntální vědecký systém zdravotnického prostředku určený pro aplikaci na probandech a to především pro výzkum 2. a 3. generace exoskeltů a vývoj:
8
* nových řídicích metod robotických exoskeletů dolních končetin;
9
* metod kontroly rovnováhy k omezení rizika pádu;
10
* možnosti chůze vlastní silou (zbytková síla končetiny, hemipostižení);
11
* chůze bez opory horních končetin pro domácí použití;
12
* metody detekce překážek při chůzi vzad či úkroku stranou;
13
* konstrukcí pružného kroku;
14
* komplexních algoritmů a vícestupňových návrhů pro stoj z lehu na podlaze;
15
* robotické rehabilitace chůze u probandů s míšní lézí a CMP;
16
* robotické rehabilitace chůze u probandů po operaci kloubů kolene a kyčle, případně v rámci rekonvalescence chodidel;
17
* motorizovaných ortéz dolních končetin pro chůzi;
18
* ortéza dolních končetin ovládaných zevní silou;
19
* bateriových bionických exoskeletů.
20
21
Robotický exoskelet dolních končetin ESRE-MS je nestacionární telemedicínský systém vyznačující se:
22
* fixačními popruhy pro upevnění končetiny v oblasti XXX;
23
* bateriovým napájecím zdrojem pro funkci exoskeletu bez primárního napájení po dobu několika hodin;
24
* nastavitelností parametrů konstrukce: délka bérce, stehna, šíře pánve, rozsah flexe-extenze, délka kroku, osa bérce, stehna, abdukce v kyčlích, korekce délky končetiny;
25
* aktuátorem v oblasti kolenního kloubu o síle 3,5 Nm 
26
27
Možné současné zdravotní indikace probandů nestacionárního robotického exoskeletu ESRE-MS:
28
* těžké až úplné postižení hybnosti dolních končetin při zachovalé dobré funkci horních končetin;
29
* aktivní uživatel mechanického vozíku, jenž zvládá samostatně přesuny na vozík a z vozíku, včetně ostatních přesunů vsedě;
30
* pacienti zvládající stoj, případně s použitím ortéz s oporou o 2 FH nebo bradla, nebo alespoň tolerující vertikalizaci do stoje na stavěcím stole (stojanu);
31
* pacient má dobrou kloubní hybnost v kyčelních, kolenních, ramenních a hlezenních kloubech.
32
33
Prokyber nedoporučuje používat ESRE-MS v případě kontraindikace:
34
* Omezený rozsah pohybu, který by bránil probandovi k dosažení normálního, recipročního vzoru chůze nebo by omezoval probanda zvládat změny poloh ze sedu do stoje a zpět 
35
* Snížená svalová síla horních končetin, která by snižovala schopnost udržovat rovnováhu a schopnost používání berlí anebo chodítka 
36
* Nestabilita páteře (nebo používání spinální ortézy, pokud lékař nerozhodl jinak) 
37
* Nevyřešená/nezaléčená hluboká žilní trombóza 
38
* Snížená tolerance stoje kvůli ortostatické hypotenzi 
39
* Významná osteoporóza, jež brání bezpečnému postavení nebo která může zvýšit riziko zlomenin způsobené tím, že pacient stojí nebo chodí 
40
* Nekontrolovaná spasticita 
41
* Nekontrolovaná autonomní dysreflexe (AD) 
42
* Otázky integrity kůže na kontaktních plochách se zařízením nebo na površích, které by nedovolovaly/neumožňovaly pacientovi sedět 
43
* Rozdíl v délce stehen větší než 1,3 cm nebo bérců větší než 1,9 cm 
44
* Kognitivní postižení ovlivňující plánování pohybu anebo impulsivitu 
45
* Těhotenství 
46
* Kolostomie
47
* Omezený rozsah pohybu v dolních končetinách nebo ramenou 
48
* Zahojený vřed nad křížovou kostí s tenkou, křehkou pokožkou 
49
* Nedávná historie nekontrolované ortostázy – ortostatického kolapsu 
50
* Aktivní heterotopické osifikace, dysplazie kyčelního kloubu nebo abnormality osy kyčelního kloubu 
51
* Rozdíly v délce dolních končetin a/nebo kostní abnormality, které by bránily bezpečnému použití
52
53
*Řídicí jednotka [[MB_v1_|PAC-X]]* je vybavena firmwarem AMMI-DAM-3D, který multiplikačně komunikuje jak s PC (libovolný OS) tak s mobilními zařízeními s OS Android. AMMI-DAM-3D je ovládán a odesílá data skrze Wi-Fi (IEE802.11) a TCP port (IEE802.3) a skrze RS-232 a USB 2.0 pomocí jednoduchých příkazů a sdělení anebo skrze SD kartu na kterou ukládá záznamy dat a může být konfigurován. 
54
55
Zařízení je kompatibilní se SW Matlab. Prokyber poskytuje SW v podobě skriptů a funkcí pro komunikaci se zařízením, pro vizualizaci a předzpracování dat. SW umožňuje snadný export dat do csv souboru pro další zpracování.
56
57
|_\2.TABULKA TECHNICKÝCH SPECIFIKACÍ |
58
|Označení (obchodní/typové)  |Diferenční/absolutní 3D magnetometr / ESRE-MS|
59
|Výrobce                     |prokyber s.r.o.          |
60
|_. *PARAMETR*               |_. *HODNOTA PARAMETRU*   |
61
|Typ aktuátoru               | 2-fázový krokový motor  |
62
|Příruba/pouzdro aktuátoru   | NEMA34 86×86×65 mm      |
63
|Moment aktuátoru            | 70 Nm                   |
64
|Úhlová rychlost aktuátoru   | 0 až 0,79 rad/s (45 °/s)|
65
|Nastavení kroku aktuátoru   | 1,75 mrad (6')          |
66
|Parametry převodovky        | 3Nm@200RPM/79,58@7,54RPM|
67
|Počet a typ kinematických jednotek |3x MEMU 3/3/3          |
68
|/3. Měřené veličiny MEMU           |translační pohyb (akcelerace)|
69
                                    |rotační pohyb (úhel)   |
70
                                    |natočení v  mag. poli  |
71
|Chyba měření MEMU                  |< 5 %                  |
72
|Rozsahy měření rotace MEMU         |± 250, 500, 1000, 2000 °/s|
73
|Rozsahy měření akcelerace MEMU     |± 2, ± 4, ± 8, ± 16 g  |
74
|Rozsah měření mag. pole MEMU       |± 4800 uT              |
75
|Frekvence měření MEMU              |100 Hz                 |
76
|Rozlišení snímačů MEMU             |14 bit                 |
77
|Synchronizace snímačů MEMU         |integrovaný RTC        |
78
|Počet a typ dynamických jednotek |2x tenzometrický snímač|
79
|/2. Měřené veličiny SG           |tah  N                 |
80
                                  |tlak N                 |
81
|Max. zatížení SG (RCmax)         | 200 kg (1962 N)       |
82
|Absolutní chyba měření SG        |± 0.0100 %             |
83
|Pohyb nulové hodnoty SG          |± 0.0083 %             |
84
|Chyba excentrického zatížení SG  |± 0.0024 %             |
85
|Frekvence měření SG              |100 Hz                 |
86
|Rozlišení snímačů SG             |12 bit                 |
87
|Synchronizace snímačů SG         |integrovaný RTC        |
88
|Tělo snímače SG                  |anodizovaný hliník     |
89
|NTEP/OIML třída SG               |C6                     |
90
|Dodatečná synchronizace  |TTL/ADC                 |
91
|/3.Komunikační rozhraní  |metalické RS-232/USB    |
92
                          |Wi-Fi                   |
93
                          |Micro SD Card           |
94
|OS                       |Linux, Windows, Android |
95
|Vývojové rozhraní        |Matlab                  |
96
|Výstupní formát dat      |CSV (MS Excel)          |
97
|/4. Formát dat měření    |3x XYZ zrychlení        |
98
                          |3x XYZ úhel             |
99
                          |3x XYZ natočení v m. p. |
100
                          |4x tlak/zatížení        |
101
|Stupeň krytí             |IP64 podle EN 60529     |
102
|Provozní teplota         | –10 to +40 °C          | 
103
|Hmotnost                 |< 5 kg (kapacita zdroje)|
104
|Napájecí napětí          | 5 V DC                 |
105
|Napájení                 |powerbanka / adaptér USB|
106
|Interní zdroj napájení   |set Li-Ion akumulátorů  |
107
|/5.Konfigurace HW        |1x [[MB_v1_|PAC-X_ver.4]]|
108
                          |3x MEMU                 |
109
                          |4x SG + zesilovače      |
110
                          |1x aktuátor + ovladač   |
111
                          |1x Wi-Fi + anténa       |
112
113
-------------------------------------------------------------
114
115
h2(#price). Cena, jakost a dodací termín
116
117
|*Objednací číslo*| *Název*                                     |*Záruka*  |*Dodání*|*DPH*|*CZK/kus bez DPH*|*CZK s DPH*|
118
|[[ESRE-MS-v1]]   |Experimentální systém robotického exoskeletu |24 měsíců |6 týdnů |21   |450 450 Kč       |545 044 Kč |
119
120
Po dobu 24 měsíců garantujeme jakost produktu, tedy stálý stupeň plnění potřeb nebo očekávání, které jsou závazné, obecně se předpokládají nebo jsou jinak stanoveny. Jakost je kontrolována při převzetí produktu a na požádání zákazníka na provozovně prodávajícího.
121
122
Produkt dodáme do 2 týdnů od data závazné objednávky. Produkt je možné konfigurovat a upravit jej podle potřeb zákazníka. Konkrétní úpravy a kvality musí být předem projednány.
123
124
Cena produktu se může měnit v závislosti na objednaném množství, nebo v závislosti na požadovaných úpravách.
125
126
-------------------------------------------------------------
127
128
h2. Studijní materiály
129
130
Seznam doporučené studijní literatury pro obsluhující personál, experimentátory, seznámené osoby, terapeuty.
131
132
133
MOSES, K. Nestacionární robotické exoskelety dolních končetin v ČR. Rehabilitační ústav Kladruby. [ONLINE] http://www.rehabilitace.cz/pro-odbornou-verejnost/odborna-cinnost/clanky-a-odborne-publikace/nestacionarni-roboticke-exoskelety-dolnich-koncetin-v-cr/
134
1. A Study Testing Safety and Tolerance of the re-Walk Exoskeleton Suit (rW). ClinicalTrials.gov Identifier: NCT00627107. 
135
2. The re-Walk Exoskeletal Walking System for Persons with Paraplegia. James J, Peters VA. Medical Center, Bronx, NY, Clinical Trails.gov Identifier: NCT01454570. 
136
3. Safety and Performance Evaluation of re-Walk reciprocating Gait Orthosis (rGO). ClinicalTrials.gov Identifier: NCT01251549.
137
http://www.csnn.eu/ceska-slovenska-neurologie-clanek/roboticka-rehabilitace-chuze-57772?confirm_rules=1
138
https://www.stargen-eu.cz/rehabilitace/nacvik-chuze/ekso-bionics/
139
https://www.svethardware.cz/roboticky-exoskeleton-od-toyoty-pomuze-lidem-chodit/44271
140
https://www.prolekare.cz/casopisy/ceska-slovenska-neurologie/2016-2-9/roboticka-rehabilitace-chuze-57772