An abnormal coupling diagnosis for post stroke patients is essential for both patients and therapists to identify abnormal coupling patterns of stroke patients and to help effective therapy.
A new diagnosis method for stroke patients using impedance control of an exoskeleton robot is proposed to guarantee safety and to relieve possible pain and uncomfortable feeling of stroke patients during abnormal coupling diagnosis. The exoskeleton robot with impedance control gives compliant motion to a patients’ elbow joint during abnormal coupling diagnosis rather than fixing the joint. Since the patients’ joint is not fixed completely by exoskeleton robot patients can feel more comfortable and safer than fixing their joint during diagnosis.
An abnormal coupling stiffness is presented as a new measure of abnormal coupling of stroke patients arm. And an abnormal coupling stiffness identification method using impedance control is proposed.
In this thesis, a simulation study is done using RIC’s abnormal coupling torque data which are measured by a 4DOF exoskeleton robot to see the possibility of the proposed abnormal coupling diagnosis method.
뇌졸중 환자의 abnormal coupling 진단은 뇌졸중 환자의 abnormal coupling 경향을 파악하고 효과적인 치료를 돕기 위해서 뇌졸중 환자와 물리치료사 모두에게 중요하다. 외골격 로봇의 임피던스 제어를 이용한 새로운 뇌졸중 환자의 abnormal coupling 진단 방법은 뇌졸중 환자의 안전을 보장하고, 진단 시에 발생 가능한 뇌졸중 환자의 통증과 불편함을 줄이기 위해서 제안되었다. 임피던스 제어를 하는 외골격 로봇은 뇌졸중 환자 팔의 abnormal coupling을 진단하는 동안 뇌졸중 환자의 팔꿈치 관절을 고정시키지 않고 부드럽게 움직여준다. 외골격 로봇의 임피던스 제어를 이용한 뇌졸중 환자의 abnormal coupling 진단 방법에서 뇌졸중 환자의 팔꿈치 관절은 외골격 로봇에 의해 완전히 고정되는 것이 아니며, 환자는 관절이 완전히 고정되는 기존의 진단 방법에 비해서 더 편안하고 안전함을 느끼게 된다.
뇌졸중 환자 팔의 abnormal coupling을 평가하는 새로운 평가기준으로 Abnormal coupling stiffness을 제안하였으며, 외골격 로봇의 임피던스 제어를 이용해 뇌졸중 환자 팔의 abnormal coupling stiffness를 측정하는 새로운 방법을 제안하였다. 이 논문에서는 4자유도 외골격로봇을 이용해 실제 뇌졸중 환자를 측정한 RIC의 토크 데이터를 시뮬레이션에 사용하여 외골격 로봇의 임피던스 제어를 사용한 뇌졸중 환자의 abnormal coupling 진단 방법의 가능성을 확인하였다.
