dc.contributor.advisor |
Witaya Wannasuphoprasit |
en_US |
dc.contributor.author |
Mahasak Surakijboworn |
en_US |
dc.contributor.other |
Chulalongkorn University. Faculty of Engineering |
en_US |
dc.date.accessioned |
2015-09-18T04:24:14Z |
|
dc.date.available |
2015-09-18T04:24:14Z |
|
dc.date.issued |
2014 |
en_US |
dc.identifier.uri |
http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/46341 |
|
dc.description |
Thesis (M.Eng.)--Chulalongkorn University, 2014 |
en_US |
dc.description.abstract |
Current ROM (range of motion) rehabilitation is done by a therapist helping each patient individually, which can be done more effectively and efficiently by robotic devices. The goal of this work is to design and develop a robotic finger exoskeleton system as a CPM device for finger ROM rehabilitation. The research introduces a novel mechanism for finger exoskeleton design. The main concepts of the proposed design are having no interference and no translational forces on phalanges. The finger exoskeleton consists of 3 identical joint mechanisms which, for each, adopt a six-bar RCM as an equivalent revolute joint incorporating with 2 prismatic joints to form a close-loop mechanism with one anatomical joint. Cable and hose, known as Bowden cable transmission, is adopted to reduce burden from weight of driving modules. The prototype is driven by 3 motors moving flexion/extension of each joint individually, i.e. an MCP (metacarpophalangeal) joint, a PIP (proximal interphalangeal) joint and a DIP (distal interphalangeal) joint. The mechanism concept is preliminarily evaluated by simulation with the real anatomical joint trajectory. The simulation result shows that the mechanism can accommodate 2 adjacent phalanges at all configurations. The requirement based evaluation and the subjective test show that the device can move a subject’s finger with quite natural and unimpeded motion along the predefined path. The device is successfully tested with 14 healthy subjects. |
en_US |
dc.description.abstractalternative |
การกายภาพบำบัดแบบเรนจ์ออฟโมชั่นในปัจจุบันใช้นักกายภาพบำบัดช่วยเหลือผู้ป่วยแบบคนต่อคน งานในลักษณะนี้สามารถใช้อุปกรณ์เชิงหุ่นยนต์ทดแทนได้เป็นอย่างดี โครงการวิจัยนี้มีเป้าหมายคือการออกแบบและพัฒนาระบบหุ่นยนต์โครงร่างภายนอกของนิ้วมือในลักษณะเป็นเครื่องซีพีเอ็ม (continuous passive motion device) สำหรับการกายภาพบำบัดแบบเรนจ์ออฟโมชั่น งานวิจัยได้นำเสนอกลไกรูปแบบใหม่สำหรับการออกแบบหุ่นยนต์โครงร่างภายนอกของนิ้วมือ แนวคิดหลักของกลไกดังกล่าวคือการออกแบบให้ไม่มีการขัดแย้ง (interference) กับการเคลื่อนที่ของนิ้วมือและไม่มีแรงปฏิกริยาแนวขนานกับกระดูกของนิ้ว (translational force) กลไกหุ่นยนต์โครงร่างภายนอกของนิ้วมือประกอบด้วยกลไกขับเคลื่อนข้อต่อ (joint mechanism) ที่เหมือนกัน 3 ชุด โดยแต่ละชุดมีการใช้กลไกจำลองจุดหมุนระยะไกล (remote center of motion mechanism) ซึ่งเสมือนกับข้อต่อแบบหมุน (revolute joint) 1 จุด ประกอบกับข้อต่อแบบเลื่อนขนาน (prismatic joint) 2 จุด เมื่อรวมกับข้อต่อของมนุษย์ (anatomical joint) 1 จุด ส่วนประกอบที่กล่าวมาจะรวมตัวเป็นกลไกวงปิด (close-loop mechanism) สายเคเบิลและท่อหรือเรียกรวมกันว่าระบบส่งกำลังแบบบาวเดนเคเบิล (Bowden cable transmission) ถูกนำมาใช้เพื่อลดภาระจากน้ำหนักของระบบขับเคลื่อน ชิ้นงานต้นแบบถูกขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ 3 ตัวสำหรับการเคลื่อนที่แบบงอ/เหยียดของข้อต่อทั้งสามของนิ้วมือแยกกัน ได้แก่ ข้อต่อเอมซีพี (metacarpophalangeal joint) ข้อต่อพีไอพี (proximal interphalangeal joint) และ ข้อต่อดีไอพี (distal interphalangeal joint) แนวคิดของกลไกดังกล่าวถูกประเมินในขั้นต้นด้วยการจำลองการเคลื่อนที่กับข้อต่อจริงของนิ้วมือมนุษย์ ผลการจำลองแสดงให้เห็นว่ากลไกที่ออกแบบมาสามารถรองรับกระดูกของนิ้วมือได้ในทุกๆท่าทางของการเคลื่อนที่ การประเมินจากความต้องการในการออกแบบและการทดสอบเชิงความรู้สึกแสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์สามารถขับเคลื่อนนิ้วของผู้ทดสอบได้อย่างเป็นธรรมชาติและไม่ติดขัด อุปกรณ์ได้ถูกทดสอบกับผู้ร่วมทดสอบที่มีสุขภาพแข็งแรงทั้งหมด 14 คน |
en_US |
dc.language.iso |
en |
en_US |
dc.publisher |
Chulalongkorn University |
en_US |
dc.relation.uri |
http://doi.org/10.14457/CU.the.2014.340 |
|
dc.rights |
Chulalongkorn University |
en_US |
dc.subject |
Critical path analysis |
|
dc.subject |
Hand -- Wounds and injuries |
|
dc.subject |
Rehabilitation |
|
dc.subject |
Robotic exoskeletons -- Design |
|
dc.subject |
การวิเคราะห์สายทางวิกฤติ |
|
dc.subject |
มือ -- บาดแผลและบาดเจ็บ |
|
dc.subject |
การฟื้นฟูสมรรถภาพ |
|
dc.title |
DESIGN AND DEVELOPMENT OF A ROBOTIC FINGER EXOSKELETON FOR REHABILITATION |
en_US |
dc.title.alternative |
การออกแบบและพัฒนาหุ่นยนต์โครงร่างภายนอกของนิ้วมือเพื่อการกายภาพบำบัด |
en_US |
dc.type |
Thesis |
en_US |
dc.degree.name |
Master of Engineering |
en_US |
dc.degree.level |
Master's Degree |
en_US |
dc.degree.discipline |
Mechanical Engineering |
en_US |
dc.degree.grantor |
Chulalongkorn University |
en_US |
dc.email.advisor |
witaya.w@chula.ac.th,w.witaya@gmail.com |
en_US |
dc.identifier.DOI |
10.14457/CU.the.2014.340 |
|