Adaptive passivity control for haptic transparency enhancement of multilateral robotic telerehabilitation in virtual reality environments (2020)
- Authors:
- Autor USP: CONSONI, LEONARDO JOSÉ - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SEM
- Subjects: ROBÓTICA; REALIDADE VIRTUAL; ROBÓTICA
- Keywords: Internet; Bilateral; Controle; Jogos sérios; Multijogador; Passividade; Teleoperação; Telerreabilitação; Transparência
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Nas últimas décadas, o aumento global nos casos de problemas de saúde neuromotores motivou um interesse crescente na pesquisa sobre melhoria de processos de reabilitação utilizando robôs. Os estudos realizados abriram possibilidade para a inclusão de tecnologias auxiliares na terapia física e ocupacional, como realidade virtual e interação remota entre pacientes e terapeutas. A chamada telerreabilitação, em particular, oferece o potencial de estender tratamentos, cada vez mais breves em unidades especializadas, por meio de atendimento domiciliar. A combinação da tecnologia com jogos computacionais permite que pacientes se sintam mais motivados ao treinar na companhia de amigos, familiares, ou até outros pacientes. Apesar dos benefícios verificados ou potenciais da aplicação dessas técnicas, existem desafios relacionados: instabilidades decorrentes do atraso na interação à distância, variação das características corporais de usuários e discrepância entre o nível de habilidade de participantes de uma atividade conjunta. Além disso, há poucas iniciativas no sentido de padronizar ferramentas e metodologias para sua implementação e teste, o que poderia catalisar os avanços na área. Este trabalho desenvolve uma plataforma computacional para estudo de Telerreabilitação Robótica com suporte a utilização de Jogos Sérios, enquanto propõe com base na literatura disponível uma nova abordagem unificada para lidar com os principais desafios em aberto identificados. >> testada a hipótese deque um mesmo conjunto de variáveis pode parametrizar a otimização de 3 subsistemas interligados: assistência automática para pacientes singulares, balanceamento de dificuldade em atividades multiusuário, e controle de estabilidade e transparência em operação remota bi ou multilateral. Ao se realizar o constante recálculo dos parâmetros mecânicos do paciente, portanto, especula-se que o sistema pode se adaptar dinamicamente nos 3 níveis de operação, melhorando seu desempenho. Uma revisão bibliográfica prévia define os requisitos, soluções disponíveis e dificuldades ainda presentes para a implementação de tal sistema, em especial para o aspecto mais crítico da teleoperação. Testes experimentais e simulações realizados são descritos e executados, comparando abordagens já estabelecidas com as estratégias propostas. Ao fim, os resultados obtidos revelam um sucesso parcial em habilitar uma melhor interação motora entre usuários, indicando um caminho para avanço, e considerações sobre investigações necessárias e trabalhos futuros são feitas
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2020
- Data da defesa: 14.04.2020
-
ABNT
CONSONI, Leonardo José. Adaptive passivity control for haptic transparency enhancement of multilateral robotic telerehabilitation in virtual reality environments. 2020. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2020. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18149/tde-01062020-111015/. Acesso em: 31 dez. 2025. -
APA
Consoni, L. J. (2020). Adaptive passivity control for haptic transparency enhancement of multilateral robotic telerehabilitation in virtual reality environments (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18149/tde-01062020-111015/ -
NLM
Consoni LJ. Adaptive passivity control for haptic transparency enhancement of multilateral robotic telerehabilitation in virtual reality environments [Internet]. 2020 ;[citado 2025 dez. 31 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18149/tde-01062020-111015/ -
Vancouver
Consoni LJ. Adaptive passivity control for haptic transparency enhancement of multilateral robotic telerehabilitation in virtual reality environments [Internet]. 2020 ;[citado 2025 dez. 31 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18149/tde-01062020-111015/ - Sistema adaptável para telereabilitação robótica com jogos sérios
- Patient torque estimation for optimal control of a robotic rehabilitation device
- Compensating for telecommunication delays during robotic telerehabilitation
- Jogos computacionais para reabilitação robótica
- Feasibility of an optimal EMG-driven adaptive impedance control applied to an active knee orthosis
- Feasibility of an optimal EMG-driven adaptive impedance control applied to an active knee orthosis
- A distributed game system for robotic telerehabilitation
- Desenvolvimento e avaliação de um plataforma robótica para reabilitação dos movimentos da articulação do tornozelo
- Neural network-based EMG-driven model for patient torque estimation applied to rehabilitation robotics
- Adaptative variable impedance applied to robotic rehabilitation of walking
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