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ASSISTMOV 2009

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

  1. La robotique au service de l’autonomie de la personne ASSISTMOV 2009 CONFIDENTIEL

  2. Plan de Présentation • Présentation AssistMov • Plateforme IsiMove • Logiciel de contrôle • Résultats expérimentaux • Projet de Recherche

  3. 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

  4. Solutions réaliséesRutgersUniversity (NJ, USA) Rééducation de la cheville, Plateforme de Stewart 6ddl 300N Rééducation de la main 12 deg de liberte, 16N

  5. Solutions réaliséesRutgersUniversity (NJ, USA) Rééducation de la bras Capteur infrarouge, table inclinable Rééducation de la marche 2 plateformes a 6 ddl

  6. 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

  7. Solution Assistmov: IsiSkateAssistance au déplacement, confort et flexibilité Fauteuil standard, interchangeable Joystick de contrôle Plate-forme holonome Version Club Version Casual

  8. 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

  9. La robotique au service de l’autonomie de la personne IsiMove Plateforme de Perturbation Postural ASSISTMOV 2009 CONFIDENTIEL

  10. 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

  11. IsiMoveCinématique

  12. IsiMoveBase

  13. IsiMoveDémovidéo CONFIDENTIEL

  14. IsiMoveStructure et bras

  15. 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.

  16. 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.

  17. 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.

  18. 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.

  19. La robotique au service de l’autonomie de la personne Logiciel de Control ASSISTMOV 2009 CONFIDENTIEL

  20. 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

  21. 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

  22. Logiciel IsiMoveCréation d’exercices

  23. Logiciel IsiMoveProtocole de rééducation

  24. Logiciel IsiMoveTest de Romberg

  25. Logiciel IsiMoveGestion de Patient

  26. Logiciel IsiMoveVisualisation des données capteurs CONFIDENTIEL

  27. La robotique au service de l’autonomie de la personne Résultats expérimentaux ASSISTMOV 2009 CONFIDENTIEL

  28. 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.

  29. Résultats expérimentauxDensité Spectrale

  30. Résultats expérimentauxDensité Spectrale

  31. Résultats expérimentauxDensité Spectrale CONFIDENTIEL

  32. Résultats expérimentalDensité Spectrale CONFIDENTIEL

  33. Résultats expérimentauxSurface CONFIDENTIEL

  34. Résultats expérimentauxFFT CONFIDENTIEL

  35. La robotique au service de l’autonomie de la personne Recherche ASSISTMOV 2009 CONFIDENTIEL

  36. 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

  37. 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

  38. 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

  39. Questions ASSISTMOV 2009 CONFIDENTIEL

  40. 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

  41. 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

  42. La robotique au service de l’autonomie de la personne Annexes ASSISTMOV 2009 CONFIDENTIEL

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