Felső végtag kinematikai modelljének rekonstrukciója kétkaros rehabilitációs robot szerszámkoordináta-rendszerei alapján

During the rehabilitation of upper limb function loss caused by stroke, the reconstruction of the kinematic model of the limb is the basis for the automatic assessment of patients and the personalization of robotic physiotherapy exercises. The aim is to determine the permanent anatomical parameters of the model: forearm, upper arm and hand lengths, the variable anatomical parameters: shoulder, elbow, wrist positions, and then the anatomical angles. The kinematic model reconstruction presented here does not require prior manual measurement or external sensors data, only the data of the tool coordinate systems of each robotic arm connected to the forearm and hand via the elbow and hand orthoses. First, the reconstruction algorithm of the model is presented in a plane, in two dimensions, which is verified by a virtual limb model created in a CAD system. We then extend the reconstruction algorithm to three dimensions. The mathematical calculations are performed in Wolfram Mathematica system. Kivonat A stroke miatt bekovetkezett felső vegtagi funkciovesztes robotos gyogytornaztatassal tortenő rehabilitacioja soran a vegtag kinematikai modelljenek rekonstrukcioja a betegek automatikus allapotfelmeresenek es a robotos gyogytorna gyakorlatok szemelyre szabasanak alapja. A celul kitűzott feladat a modell allando anatomiai parametereinek: az alkar, a felkar, es a kezfej hosszanak, valamint a valtozo anatomiai parametereinek: a vall, a konyok, a csuklo helyzetenek, majd belőluk az anatomiai szogeknek a meghatarozasa. A bemutatott kinematikai modell rekonstrukciohoz nincs szukseg előzetes manualis felmeres vagy kulső erzekelők altal szolgaltatott adatokra, kizarolag az alkarhoz es kezfejhez a konyok, illetve kezfej orteziseken keresztul csatlakozo egy-egy robotkar szerszamkoordinata-rendszereinek az adataira. Előszor sikban, ket dimenzioban kerul bemutatasra a modell rekonstrukcios algoritmusa, amelyet CAD rendszerben előallitott virtualis vegtagmodellel ellenőrzunk. Ezt kovetően kiterjesztjuk a rekonstrukcios algoritmust harom dimenziora. A matematikai szamitasokat Wolfram Mathematica rendszerben hajtjuk vegre.