Home-based stroke rehabilitation robotics for the upper limb: User needs, design, and control
Notice bibliographique
Résumé
With an aging rural population at risk for stroke and a stroke care system that is already struggling to meet its targets, Canada must develop technologies to improve access to and availability of stroke rehabilitation. Most stroke survivors experience arm impairments following stroke that continue into the chronic phase of stroke, but many lack access to therapy post-discharge. Rehabilitation robots could address this need, but more research needs to be done to ensure that they can safely and effectively meet stroke survivors’ needs in the home environment. In this work, the design of at-home upper limb rehabilitation robots is investigated. A scoping review of publications describing the design of at-home upper limb rehabilitation robots was conducted. The design features and the justifications for the designs were identified and analyzed, showing that most designs support a very narrow range of motions and activities and that stroke survivors were not involved in the design process. A study of stakeholder needs was conducted by interviewing stroke survivors and therapists about how rehabilitation robots could address their needs for at-home rehabilitation. Key design considerations were identified, especially the possibility of incorporating or simulating household items in the designs and the importance of monitoring the trunk and shoulder. Results from the stakeholder study were related to technical design requirements using the House of Quality method. A set of design priorities and targets were produced from this analysis. The importance of arm, trunk, and hand sensing, audiovisual feedback, and kinesthetic feedback were emphasized. A novel at-home upper limb rehabilitation robot, a cable robot that supports a user’s arm in a vertical planar workspace, was designed based on the identified priorities. The anticipated ability of the robot to meet user needs was estimated and is comparable to mature, commercialized devices. A novel teleoperation approach, Intent-Preserving Teleoperation, was developed and simulated. This approach uses force and velocity data to prevent the distortion in a therapist’s intended force delivery to a patient through a delayed communication channel. By advancing the understanding of stakeholder needs for at-home rehabilitation robots, more effective robots can be developed more efficiently.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,006 | 0,011 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».