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La robotique au service de l’autonomie de la personne. ASSISTMOV 2009. Plan de Présentation. Présentation AssistMov Plateforme IsiMove Logiciel de contrôle Résultats expérimentaux Projet de Recherche. Améliorer Rééducation Fonctionnelle La synthèse de 20 ans de recherche.

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Presentation Transcript
plan de pr sentation
Plan de Présentation
  • Présentation AssistMov
  • Plateforme IsiMove
  • Logiciel de contrôle
  • Résultats expérimentaux
  • Projet de Recherche
am liorer r ducation fonctionnelle la synth se de 20 ans de recherche
Améliorer Rééducation FonctionnelleLa synthèse de 20 ans de recherche

Réalité Virtuelle

Robotique

Activation

Adaptation

Contrôle

Proprioception

Immersion

Motivation

La Rééducation

Fonctionnelle

Réinventée

  • Recherche depuis 1992
  • Plus de 30 publications
  • 11 brevets dont (6 usa)
  • Concepts éprouvés cliniquement

Thérapie physique

Rééducation fonctionnelle

Médecine physique

3

slide4

Solutions réaliséesRutgersUniversity (NJ, USA)

Rééducation de la cheville,

Plateforme de Stewart 6ddl

300N

Rééducation de la main

12 deg de liberte, 16N

slide5

Solutions réaliséesRutgersUniversity (NJ, USA)

Rééducation de la bras

Capteur infrarouge, table inclinable

Rééducation de la marche

2 plateformes a 6 ddl

solution assistmov isiskate robot mobile omnidirectionnelle de r ducation
Solution Assistmov: IsiSkate Robot mobile omnidirectionnelle de rééducation
  • Plate-forme de rééducation linéaire
  • Analyse quantitative des troubles de l’équilibre
  • Rééducation motivante des troubles de l’équilibre
solution assistmov isiskate assistance au d placement confort et flexibilit
Solution Assistmov: IsiSkateAssistance au déplacement, confort et flexibilité

Fauteuil standard, interchangeable

Joystick de contrôle

Plate-forme holonome

Version Club

Version Casual

solution assistmov isiarm r ducation du bras a retour haptic
Solution Assistmov: IsiArm Rééducation du bras a retour haptic
  • Retour d’effort à 3 dégrées de libertés actives
  • Capteur de force à 3 axes, haute résolution
  • Rééducation de la poignée, coude et épaule
  • Neuromusculaire (AVC), traumatologie, personnes âgées

Y

X

Axe passive

Poignée interchangeable

P1

Configuration horizontal, type Robot MIT Manus

Capteur de force

M3

M2

M1

Axe motorisé

Configuration vertical type Sensable Omni ouHaptionvirtuose

slide9

La robotique au service de l’autonomie de la personne

IsiMove

Plateforme de Perturbation Postural

ASSISTMOV 2009

CONFIDENTIEL

isimove plateforme de perturbation posturale
IsiMovePlateforme de Perturbation Posturale
  • Médicale
    • Orthopédique
    • Neurologique
    • Vestibulaire
  • Gériatrique
  • Fitness/sport haut niveau

I

  • 4 degrés de libertés motorisés
  • Base indépendante de la structure
  • Immersion grand écran HDI
  • Capteur bipodale (pied G & D)
  • Capteur bras (main G & D)

CONFIDENTIEL

slide15

IsiMoveExercices d’équilibre

Orthopédique, vestibulaire, prévention des chutes des personnes âgées

  •  Oscillation de la plateforme autour de l’axe Y avec des amplitudes variable de 0 a 15 deg.
  • Oscillation combinée synchronisée sur les axes T et X, les mains libres, amplitude variable.
slide16

IsiMoveExercices Rachis

Problèmes de dos, renforcement musculaire

  • Oscillation autour de l’axe Z avec des amplitudes jusqu'à 120 deg, bras sur la structure, les épaules presque immobile, position debout avec pieds écartés.
  • Position assise, oscillation cyclique sur les axes X, Y & Z. Petite amplitude et petite vitesse. Les mains libres ou sur les barres.
slide17

IsiMoveExercice avec biofeedback, coordination cognitive

Neuro musculaire, orthopédique,

  • Mouvement asservie avec capteur du plateau, simuler physiquement le plateau de freeman (plateau sur une demi sphère) avec différente impédance.
  • Coordination membre supérieur avec capteur de forces des barres. Pieds en position confort, les mains sur les barres. Plateau immobile, maintenir une trajectoire virtuelle cible exécrant des forces sur les barres. Un peu comme si on essaye de maintenir la direction d’une voiture. Jeux vidéo sur l’écran.
slide18

IsiMoveDiagnostique

Monitoring, évaluation de la progression

  • Analyse statique (stabilimètre) : pieds joint a 30deg, mesure du centre pression. Analyse dynamique : rotation sur Y de 0 a +15 deg a petite vitesse.
  • Teste de l’équilibre avec translation brusque de la plateforme, déséquilibre de la personne comme le lors du démarrage et de l’arrêt d’un train de métro. Harnais de sécurité attache à la personne.
slide19

La robotique au service de l’autonomie de la personne

Logiciel de Control

ASSISTMOV 2009

CONFIDENTIEL

logiciel de contr le applications independantes type iphone
Logiciel de Contrôle Applications independantes type IPhone
  • Plateforme ouvertes extensible
  • Applications développées par Assistmov
  • Applications publics développées par les partenaires (université et hôpital)
  • Applications privées développées par les kinés (valeur ajoutées)

CONFIDENTIEL

slide21

Logiciel de ContrôleArchitecture de la base de donnée

Patient Data Base

Exercice Data base

Pathologie

Sinusoïdale

Patient

Sous-Pathologie

Easy

Session

Protocole

Exercice 1

Exercice

Session

Param x

Results 0

Exercice 1

Results 1

Exercice 2

Exercice 3

Exercice 2

Exercice

Exercice 4

Param y

Results 0

Results 1

Hard

Session

Protocole

Exercice 1

Exercice

Session 1

Param x

Results 0

Exercice 5

Results 1

Session 2

Exercice 2

Exercice

Exercice 7

Param y

Results 0

Exercice 8

Results 1

Légende:

  • Jaune = Veryeasy
  • Vert = Easy
  • Bleu = Medium
  • Rouge = Hard
  • Noir = Difficult

Exercice

Session

slide27

La robotique au service de l’autonomie de la personne

Résultats expérimentaux

ASSISTMOV 2009

CONFIDENTIEL

slide28

Résultats expérimentalProtocole d’analyse posturale dynamique

  • 10 sujets, âge: 22 a 27ans, poids: 62 a 75kg, taille: 1.63 a 1.80m
  • 14 testes de 30 secondes (9.2min) sépares par des pause de 5s; 7 testes avec yeux ouvert et 7 yeux fermés; 3 perturbations de 0.02, 0.05 et 0.1 Hz sur deux axes avec une amplitude de 12 degrés.
r ducation adaptative avec la r alit virtuelle
Rééducation Adaptativeavec la réalité virtuelle

Ellipse de sécurité

Ellipse cible

Test statique

Calcul de l’ellipse

  • Assister le patient pour qu’il contrôle sont son centre de pression au travers d’un mouvement contrôlé de la plateforme.
  • Ou entrainer le patient par une résistance de la plateforme.
  • Réduire la surface du stabilogramme en créant automatiquement des perturbations proportionnelles selon la direction de la distorsion.

Calcul des paramètres perturbation

Historique

Pathologie

Ellipse de sécurité

Exercices

cpy

cible

Définition de cible virtuelle

Physiologie

Historique

Calcul des paramètres de Freeman

cpx

Pathologie

Asservissement

assistif

Ellipse de sécurité

slide37

Elaboration de protocoles intelligents

  • Adaptation

Base de données

(historique)

-

Comparer chaque test à des éléments de la base de données (historique du patient) déjà constituéeet ainsi modifier en temps réel les paramètres de l’exercice.

Exercice

Calcule de paramètres

< erreur

+

Modifier l’exercice

Constituer une base de données

identification du syst me neuromusculaire mod lisation non lin aire dynamique
Identification du système neuromusculaireModélisation non linéaire dynamique

Sorties

(Centre de pression)

Entrées

(perturbations posturales)

Black box model

  • L’objectif est d’ établir un modèle non linéaire représentant le contrôle moteur pour la posture.
  • L’analyse approfondie du modèle en simulation permettra de ressortir les performances et les anomalies du système de contrôle de la posture..
  • Le modèle est un indicateur plus fiable car issue de la fusion de plusieurs essais dynamiques.
  • Le modèle permet aussi de faire de la prédiction des capacités du patient pour un exercice donnée.

Système neuromusculaire de contrôle de la posture

Y {cpx, cpy }

u { p, Θx, Θy }

Modèle linéaire

Modèle non linéaire

CONFIDENTIEL

slide39

Questions

ASSISTMOV 2009

CONFIDENTIEL

mod lisation biom caniques lifemodeler et matlab toolbox
Modélisation biomécaniquesLifeModeler et Matlabtoolbox

Utilisation du logiciel LifeModeler pour modéliser finement le corps humain, il permet une variation des donnés anthropomorphe, des représentations musculaires et osseuses.

Modèle musculaire

CONFIDENTIEL

projet anr tecsan 2012
Projet ANR Tecsan 2012
  • Projet: Nouveaux Protocoles de RééducationPosturalebaséssur la Fusion de la Robotique et de la RéalitéVirtuellePéPèRe-ReVRechercheMédicale- W2: Nouveau protocole (Ph. Thoumie, Hôpital Rothschild)- W3: Stratégiethérapeutique (I. Richard, Hôpitald'Angers),RechercheTechnologie- W4: Analysebiomécanique / Identification (V. Pasqui, ISIR/ Univ UPMC)- W5: Réalitévirtuelle (P. Richard, Istia/Univ Angers)R&D & Ingénierie- W6: Contrôle et intégration (M. Bouzit, SociétéAssistMov)-  W1: Coordination (Thoumie? / Bouzit?)Pathologies: - Neurologie (neuromusculaire)- Gérontologie (poly-pathologies)- Orthopédie/traumatologie- Lombalgie

CONFIDENTIEL