| Sažetak | Rehabilitacija šake je proces usmjeren na oporavak i poboljšanje funkcionalnosti šake nakon ozljede, operacije ili neurološkog stanja koje može utjecati na šaku. Ova vrsta rehabilitacije može biti korisna kod različitih stanja kao što su prijelomi kostiju šake, dislokacije, ligamentne ozljede, tetive ozljede, artritis, udarci i neurološki poremećaji poput moždanog udara ili pareze. Razvoj mekog robota u svrhu rehabilitacije donosi brojne prednosti i mogućnosti u poboljšanju rehabilitacijskog procesa. Meki roboti su obično izrađeni od fleksibilnih materijala poput gume ili tkanine, što ih čini sigurnijima za upotrebu u blizini pacijenta. Oni se mogu prilagoditi obliku tijela pacijenta i pružiti udobnost tijekom terapije. Mogu pružiti preciznu kontrolu i nježno usmjeravanje pokreta kako bi pomogli pacijentu u obnavljanju motoričkih funkcija. To znači da se mogu prilagoditi individualnim sposobnostima i postupno povećavati intenzitet terapije kako pacijent napreduje. U početnoj fazi istraživanja mekih robota, proučavalo se i opisivalo različite koncepte kako bi se odabrale optimalne geometrije za izradu mekih robota. Tijekom tog istraživanja, neki od najboljih primjera su se pokazali kao cilindrični i ćelijski segmenti. Provedeno je detaljno istraživanje i opis izrade odabranih modela mekih robota te njihovo ispitivanje. Jedan od modela koji je razmatran bio je model B, koji je zasnovan na cilindričnom segmentu. Tijekom ispitivanja, model B se pokazao kao bolja opcija u smislu postizanja većih sila, što je vrlo korisno u kontekstu rehabilitacije šake. U nastavku rada pokušalo se usavršiti model B izmjenom debljine stijenke. Ideja je bila postići veću rotaciju i/ili još veću silu. Međutim, nakon ispitivanja različitih prototipa, utvrđeno je da je prvi prototip s debljinom stijenke od 2 mm bolji izbor. To sugerira da je ta specifična debljina stijenke optimalna za postizanje željenih performansi i ciljeva rehabilitacije šake. Korišten je prototip B (cilindrični segment) za izradu cijele rukavice koja je namijenjena rehabilitaciji šake. Rukavica je tada podvrgnuta ispitivanju kako bi se provjerila njena funkcionalnost i učinkovitost u rehabilitacijskom procesu. Ovim ispitivanjem željelo se potvrditi da je razvijeni prototip u stanju pružiti potrebnu potporu i vodstvo tijekom rehabilitacije šake. Važno je napomenuti da su cilindrični i ćelijski segmenti samo primjeri geometrija koje su se pokazale uspješnima u istraživanju mekih robota. Postoje i druge geometrije i oblici koji se istražuju i primjenjuju u različitim kontekstima mekih robota. Daljnja istraživanja i razvoj u ovom području omogućuju napredak u konstrukciji i funkcionalnosti mekih robota te otvaraju mogućnosti za primjenu u područjima poput rehabilitacije, medicinske terapije, istraživanja okoliša i drugih industrijskih i tehnoloških područja. Integracija senzora i mjernih uređaja bi omogućila praćenje i mjerenje različitih parametara tijekom rehabilitacijskog procesa, pružajući povratne informacije terapeutima i korisnicima te omogućujući prilagodbu i optimizaciju terapije. Integraciom tih komponenti postiže se snimanje pokreta, mjerenje sila, elektromiografija (EMG), haptički povrat kao i praćenje napretka i analizu podataka. |
| Sažetak (engleski) | Hand rehabilitation is a process aimed at recovering and improving hand functionality after an injury, surgery, or neurological condition that may affect the hand. This type of rehabilitation can be beneficial for various conditions such as hand bone fractures, dislocations, ligament injuries, tendon injuries, arthritis, strokes, or paralysis. The development of soft robots for rehabilitation brings numerous advantages and possibilities for enhancing the rehabilitation process. Soft robots are typically made from flexible materials such as rubber or fabric, which makes them safer for use in close proximity to patients. They can be customized to fit the shape of the patient's body and provide comfort during therapy. Soft robots can offer precise control and gentle guidance of movements to assist patients in regaining motor functions. This means they can adapt to individual abilities and gradually increase the intensity of therapy as the patient progresses. In the initial stages of researching soft robots, various concepts were studied and described to select optimal geometries for their design. During this research, cylindrical and cellular segments proved to be among the most successful concepts. Detailed research and description of the selected soft robot models and their testing were conducted. One of the considered models was model B, based on a cylindrical segment. During testing, model B demonstrated better performance in terms of generating higher forces, which is highly beneficial in the context of hand rehabilitation. Continuing the work, attempts were made to improve model B by modifying the thickness of its walls. The idea was to achieve greater rotation or even higher forces. However, after testing different prototypes, it was concluded that the initial prototype with a wall thickness of 2 mm was the better choice. This suggests that the specific thickness of the walls is optimal for achieving the desired performance and rehabilitation goals. The prototype B (cylindrical segment) was utilized to create an entire glove specifically designed for hand rehabilitation. The glove was then subjected to testing to verify its functionality and effectiveness in the rehabilitation process. The purpose of this testing was to confirm that the developed prototype is capable of providing the necessary support and guidance during hand rehabilitation. It is important to note that cylindrical and cellular segments are only the examples of geometries that have proven successful in the research of soft robots. There are other geometries and shapes being explored and applied in different contexts of soft robotics. Further research and development in this field enable progress in the design and functionality of soft robots, opening up possibilities for applications in areas such as rehabilitation, medical therapy, environmental exploration, and other industrial and technological fields. The integration of sensors and measurement devices would enable the monitoring and measurement of various parameters during the rehabilitation process, providing feedback to therapists and users and allowing for customization and optimization of therapy. By integrating those components, we achieve motion capture, force measurement, electromyography (EMG), haptic feedback, as well as progress tracking and data analysis. |
