Интеграция роботизированных систем в современную медицинскую практику способствует улучшению качества реабилитационного процесса, снижению его трудоемкости и повышению эффективности работы терапевтов. Одним из таких решений является мягкий экзоскелет кисти, который применяется для терапии и реабилитации пациентов, перенесших инсульт и утративших подвижность верхней конечности. Экзоскелет представляет собой техническую систему, объединяющую элементы робототехники, биомеханики и управления. Существуют два основных типа конструкций: мягкие и жесткие.
В раннем постинсультном восстановительном периоде проводят упражнения, направленные на восстановление утраченной функции конечности. В процессе проведения упражнений, врачам помогают соответствующие устройства. В целом можно выделить два типа устройств - направленные на реализацию потерянных движений конечности и обеспечивающие проведение (помощь в проведении) реабилитационных упражнений.
В мире проводятся исследования и разработки таких устройств [1-5], которые активно используются в реабилитационных центрах. Существуют устройства как стационарные, так и носимые, последние позволяют «надевать» устройство или же комплекс устройств и выполнять упражнения в более комфортных условиях. Эти устройства используют тросовые и пневматические системы движения, имитирующие работу мышечных волокон и сухожилий. Основные проблемы связаны с ограниченным временем автономной работы и сложностью управления. Жесткие экзоскелеты, используемые в реабилитации, ограничивают свободу движений пациента, что затрудняет его естественное взаимодействие с окружающей средой и имеют значительные размеры.
Цель исследования является разработка функционального экзоскелета кисти [6-7], направленного на восстановление утраченной функции верхней конечности после инсульта, позволяющего приводить в движение фаланг пальцев, используя тросы и двигатели постоянного тока. Разработка направлена на реализацию устройства, обеспечивающего контролируемое проведение упражнений.
Смоделирован и напечатан каркас экзоскелета, макеты предплечья и кисти. Спроектирована и изготовлена печатная плата. Разработано приложение, позволяющее управлять экзоскелетом путем отправки команд по протоколу USB, также осуществляя прием данных.
Устройство находится на этапе разработки, на данный момент позволяет осуществлять независимое сгибание-разгибание пальцев отдельно каждым пальцем с возможностью измерять ток, потребляемый двигателем. Контроль потребления тока двигателя дает дополнительную информацию и позволяет судить о степени подвижности пальца.
