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Erschienen in:

2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

Kinematic and Dynamic Modeling of a Multifunctional Rehabilitation Robot UHP

verfasst von : A. Mancisidor, A. Zubizarreta, I. Cabanes, P. Bengoa, J. H. Jung

Erschienen in: New Trends in Medical and Service Robots

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

The design of a suitable controller that handles robot-human interaction is one of the critical tasks in rehabilitation robotics. For this purpose, an accurate model of the robot is required. The Universal Haptic Pantograph (UHP) is a novel upper limb rehabilitation robot that can be configured to perform arm or wrist exercises. This work is focused on the latter, solving the kinematic model by the use of the closure loop equations, while Lagrangian formulation is used to estimate the interaction force. In order to prove the effectiveness of the model, several experimental tests are carried out. Results demonstrate that the mean motion error is less than 1 mm, and the estimated force error less than \(10\%\).

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Babaiasl, M., Mahdioun, S.H., Jaryani, P., Yazdani, M.: A review of technological and clinical aspects of robot-aided rehabilitation of upper-extremity after stroke. Disabil. Rehabil. Assist. Technol. 1–18 (2015). doi:10.3109/17483107.2014.1002539

Carignan, C., Tang, J., Roderick, S.: Development of an exoskeleton haptic interface for virtual task training. IEEE/RSJ Int. Conf. Intell. Robots Syst. (IROS) 2009, 3697–3702 (2009). doi:10.1109/IROS.2009.5354834

Corbyn, Z.: A growing global burden. Nat. 510(7506), S2–S3 (2014). doi:10.1038/510S2a

Gopura, R.A.R.C., Kiguchi, K., Li, Y.: SUEFUL-7: a 7DOF upper-limb exoskeleton robot with muscle-model-oriented EMG-based control. IEEE Int. Conf. Intell. Robots Syst. 1126–1131 (2009). doi:10.1109/IROS.2009.5353935

Harwin, W.S., Patton, J.L., Edgerton, V.R.: Challenges and opportunities for robot-mediated neurorehabilitation. Proc. IEEE 94(9), 1717–1726 (2006). doi:10.1109/JPROC.2006.880671 CrossRef

Maciejasz, P., Eschweiler, J., Gerlach-Hahn, K., Jansen-Troy, A., Leonhardt, S.: A survey on robotic devices for upper limb rehabilitation. J. Neuroeng. Rehabil. 11(3), 1–29 (2014). doi:10.1186/1743-0003-11-3

Oblak, J., Matjačić, Z.: Design of a series visco-elastic actuator for multi-purpose rehabilitation haptic device. J. Neuroeng. Rehabil. 8:3(1), 1–13 (2011). DOI 10.1186/1743-0003-8-3

Perry, J.C., Oblak, J., Jung, J.H., Cikajlo, I., Veneman, J.F., Goljar, N., Bizoviar, N., Matjai, Z., Keller, T.: Variable structure pantograph mechanism with spring suspension system for comprehensive upper-limb haptic movement training. J. Rehabil. Res. Dev. 48(4), 317–334 (2011). doi:10.1682/JRRD.2010.03.0043 CrossRef

Rahman, M.H., Ouimet, T.K., Saad, M., Kenné, J.P.: Development and control of a wearable robot for rehabilitation of elbow and shoulder joint movements. IEEE Ind. Electron. Soc. 1506–1511 (2010). doi:10.1109/IECON.2010.5675459

10.

Sawaki, L.: Use-dependent plasticity of the human motor cortex in health and disease. IEEE Eng. Med. Biol. Mag. 24(1), 36–39 (2005). doi:10.1109/MEMB.2005.1384098 CrossRef

11.

Song, Z., Zhang, S., Gao, B.: Implementation of resistance training using an upper-limb exoskeleton rehabilitation device for elbow joint. J. Med. Biol. Eng. 34(2), 188–196 (2014). doi:10.5405/jmbe.1337 CrossRef

12.

Stienen, A.H.A., Hekman, E.E.G., Ter Braak, H., Aalsma, A.M.M., Van Der Helm, F.C.T., Van Der Kooij, H.: Design of a rotational hydro-elastic actuator for an active upper-extremity rehabilitation exoskeleton. 881– 888 (2008). doi:10.1109/BIOROB.2008.4762873

13.

Thrift, A.G., Cadilhac, D.A., Thayabaranathan, T., Howard, G., Howard, V.J., Rothwell, P.M., Donnan, G.A.: Global stroke statistics. Int. J. Stroke 9, 6–18 (2014). doi:10.1111/ijs.12245 CrossRef

14.

Vertechy, R., Frisoli, A., Dettori, A., Solazzi, M., Bergamasco, M.: Development of a new exoskeleton for upper limb rehabilitation. IEEE Int. Conf. Rehabil. Robot. (ICORR) 2009, 188–193 (2009). doi:10.1109/ICORR.2009.5209502

15.

Wen, Y., Rosen, J., Li, X.: PID admittance control for an upper limb exoskeleton. IEEE Am. Control Conf. 1124–1129 (2011). doi:10.1109/ACC.2011.5991147

16.

Wernholt, E.: Nonlinear identification of a physically parameterized robot model. SYSID 143–148 (2006). doi:10.3182/20060329-3-AU-2901.00016

17.

Zhou, S.H., Fong, J., Crocher, V., Tan, Y., Oetomo, D., Mareels, I.: Learning control in robot-assisted rehabilitation of motor skills a review. J. Control Decis. 7706, 1–25 (2016). doi:10.1080/23307706.2015.1129295 MathSciNet

Titel: Kinematic and Dynamic Modeling of a Multifunctional Rehabilitation Robot UHP
verfasst von: A. Mancisidor
A. Zubizarreta
I. Cabanes
P. Bengoa
J. H. Jung
Verlag: Springer International Publishing
Buch: New Trends in Medical and Service Robots
Print ISBN: 978-3-319-59971-7

Electronic ISBN: 978-3-319-59972-4

Copyright-Jahr: 2018
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-59972-4_9

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