Robotický exoskelet pro horní končetiny

dc.contributorTejkl Leoš, Ing. : 68430
dc.contributor.advisorKoprnický Jan, Ing. Ph.D. : 54923
dc.contributor.authorBřezina, Jan
dc.date.accessioned2022-11-21T07:30:44Z
dc.date.available2022-11-21T07:30:44Z
dc.date.committed2022-5-16
dc.date.defense2022-06-14
dc.date.submitted2021-10-12
dc.date.updated2022-6-20
dc.degree.levelIng.
dc.description.abstractCílem diplomové práce bylo vytvoření exoskeletu pro horní končetinu se zaměřením na její rehabilitaci. Úvod práce se nejprve zaobíráproblematikou exoskeletů obecně. Dále se čtenář obeznámí biomechanikou člověka a příslušnými pojmy charakterizujícími pohybyhorní končetiny, které je dobré znát při vyvíjení exoskeletu. Konecteoretické části práce se věnuje způsobům řízení exoskeletů pro rehabilitační účely. Také dojde k představení konkrétních typů exoskeletů, které se již využívají v rehabilitačních centrech. Podstatoupráce je návrh a následná realizace prototypu exoskeletu. K návrhukonstrukce exoskeletu byl použit program Fusion 360, a následnárealizace byla pomocí 3D tisku. Arduino Nano zastává funkci řídicíjednotky prototypu. Ta má za úkol zpracovávání signálů ze dvousenzorů a ovládání serva. Servo je řízeno pomocí bioelektrickýchsignálů, které jsou generovány svalovou aktivitou pomocí senzorupro měření EMG. Druhý senzor je pohybový a jeho cílem je zaznamenávat rotaci pohybu paže. Práce je završena počítačovou herníaplikací vytvořenou ve vývojovém prostředí Unity3D. Aplikace obsahuje dvě 2D hry (Brick Braker a Tetris), které se ovládají pomocíosazeného exoskeletu. V závěru práce jsou sděleny výsledky z testování prototypu.cs
dc.description.abstractThe aim of the diploma thesis was to create an exoskeleton for theupper limb with a focus on its rehabilitation. The introduction firstdeals with the issue of exoskeletons in general. Furthermore, thereader will get acquainted with the biomechanics of man and thecorresponding concepts characterizing the movements of the upperlimb, which is suitable for developing an exoskeleton. The end ofthe theoretical part deals with the ways of exoskeleton managementfor rehabilitation purposes. There will also be a presentation of specific types of exoskeletons that are already used in rehabilitationcenters. The essence of the work is the design and subsequent implementation of an exoskeleton prototype. The Fusion 360 programwas used to design the exoskeleton, and the subsequent implementation was performed using 3D printing. The Arduino Nano actsas the prototype control unit. It has the task of processing signalsfrom two sensors and controlling the servo. The servo is controlledby bioelectric signals, which are generated by muscle activity usingan EMG sensor. The second sensor is motion and its goal is to record the rotation of the arm movement. The work is completed bya computer game application created in the Unity3D developmentenvironment. The application contains two 2D games (Brick Braker and Tetris), which they control using a mounted exoskeleton.At the end of the work are presented the results of the prototypetesting.en
dc.description.mark2
dc.format77
dc.format.extent-
dc.identifier.signatureV 202204104
dc.identifier.urihttps://dspace.tul.cz/handle/15240/166241
dc.language.isocs
dc.relation.isbasedonrenewcommandlabelenumi[theenumi] beginarab item parBŘEZINA, Jan. Studie využití exoskeletu EduExo. Liberec, 2021. Semestrální projekt. Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií Technické univerzity v Liberci. Vedoucí semestrálního projektu Jan Koprnický.par item parSTREJČEK, Radim. Konstrukce exoskeletonu pro rehabilitaci horních končetin [online]. Ostrava, 2018 [cit. 2021-10-11]. Dostupné z: http://hdl.handle.net/10084/129659. Diplomová práce. Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava.par item parGULL, Muhammad Ahsan, Shaoping BAI a Thomas BAK, 2020. A Review on Design of Upper Limb Exoskeletons. Robotics [online]. 9(1), 16. Dostupné z:~doi:10.3390/robotics9010016par item parNASSOUR, John, Guoping ZHAO a Martin GRIMMER, 2021. Soft pneumatic elbow exoskeleton reduces the muscle activity, metabolic cost and fatigue during holding and carrying of loads. Scientific Reports [online]. 11(1), 12556. ISSN~2045-2322. Dostupné z:~doi:10.1038/s41598-021-91702-5par endarab
dc.rightsVysokoškolská závěrečná práce je autorské dílo chráněné dle zákona č. 121/2000 Sb., autorský zákon, ve znění pozdějších předpisů. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem https://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou https://knihovna.tul.cz/document/26cs
dc.rightsA university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act. https://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics https://knihovna.tul.cz/document/26en
dc.rights.urihttps://knihovna.tul.cz/document/26
dc.rights.urihttps://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf
dc.subjectExoskeletcs
dc.subjectEMG senzorcs
dc.subjectArduino Nanocs
dc.subjectUnity3Dcs
dc.subject3D tiskcs
dc.subjectExoskeletonen
dc.subjectEMG sensoren
dc.subjectArduino Nanoen
dc.subjectUnity3Den
dc.subject3D printingen
dc.titleRobotický exoskelet pro horní končetinycs
dc.titleRobotic exoskeleton for upper limbsen
dc.typediplomová prácecs
local.degree.abbreviationNavazující
local.degree.disciplineME-N
local.degree.programmeElektrotechnika a informatika
local.degree.programmeabbreviationN2612
local.department.abbreviationMTI
local.facultyFakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studiícs
local.faculty.abbreviationFM
local.identifier.authorM20000180
local.identifier.stag43078
local.identifier.verbis
local.identifier.verbis84e90911-2f98-4f3a-bbea-9b5d99b33e3c
local.note.administratorsautomat
local.note.secrecyPovoleno ZverejnitPraci Povoleno ZverejnitPosudky
local.poradovecislo4104
Files
Original bundle
Now showing 1 - 5 of 5
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Jan_Brezina_Diplomova_prace.pdf
Size:
7.57 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
VSKP
Loading...
Thumbnail Image
Name:
DP_Brezina_Prilohy.zip
Size:
12.08 MB
Format:
Unknown data format
Description:
VSKP__priloha
Loading...
Thumbnail Image
Name:
posudek_brezina_ltt.pdf
Size:
329.46 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek_oponenta_VSKP
Loading...
Thumbnail Image
Name:
hodnoticiarchprovedoucihodpBrezinaKoprnickyt.pdf
Size:
193.56 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek_vedouciho_VSKP
Loading...
Thumbnail Image
Name:
ProtokolSPrubehemObhajobySTAG.pdf
Size:
32.18 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Prubeh_obhajoby_VSKP