“Movement-Mirroring” Arm Exoskeleton in Rehabilitation

Abstract

Aim. The aim of this article is to develop the prototype of arm exoskeleton for the treatment of upper limb movement activity after intracerebral hemorrhage or heart attack. Materials and methods. “Movement-mirroring” function was introduced with the help of the manipulating device consisting of the device for wireless data transfer, Arduino controller, exoskeleton servomotors, 3 accelerometers GY-85 and software, which detects angles. Results. We developed the prototype of the rehabilitation device, which was tested by 6 volunteers. Arduino controller allowed us to reduce the time needed for servomotor response up to 400 msec. Conclusion. If only one arm is affected as a result of hemiparesis or hemiplegia, then the rehabilitation therapy can be conducted in accordance with the program stated or by copying themovements of a healthy limb by means of ‘movement-mirroring’ function. Цель. Разработать прототип экзоскелета руки, предназначенного для лечения проблем движения верхней конечности после кровоизлияния в мозг или инфаркта. Материалы и методы. Функция «зеркального движения» реализована с использованием манипуляционного устройства, включающего в себя три акселерометра GY-85, программное обеспечение, которое отслеживает углы перемещения, устройства для беспроводной передачи данных, контроллер Arduino и сервомоторы экзоскелета. Результаты. В ходе этого исследования был разработан прототип реабилитационного устройства. Устройство было протестировано на 6 добровольцах. Использование Arduino позволило сократить время отклика сервомоторов до 400 мс. Выводы. Если поражена только одна рука, в случае гемипареза / гемиплегии, то восстановительная терапия может проводиться в соответствии с указанной программой или путем копирования движений здоровой конечности путем «зеркального движения».movements of a healthy limb by means of ‘movement-mirroring’ function.