УДК 004.896–027.22 DOI 10.52167/1609-1817-2023-124-1-315-323 Д.Е. Бижанов1 , Н.Т. Жетенбаев2, Б.Т. Шингисов3,
А. Б. Нусибалиева2, Д. О. Сейсенова2
1Satbayev University, Алматы, Казахстан
2Алматинский университет энергетики и связи имени Г. Даукеева, Алматы, Казахстан
3Академия логистики и транспорта, Алматы, Казахстан E-mail: [email protected]
ОБЗОР И АНАЛИЗ ЭКЗОСКЕЛЕТОВ ВЕРХНЕЙ КОНЕЧНОСТИ ДЛЯ РЕАБИЛИТАЦИИ
Аннотация. В этой статье представлен обзор активных технологий экзоскелета руки за последнее десятилетие для реабилитации, помощи и усиления. Экзоскелеты рук по-прежнему являются активной областью исследований из-за проблем, с которыми сталкиваются инженеры. У каждого экзоскелета руки есть определённые требования, которые необходимо выполнить для достижения своих целей. Эти требования были извлечены и разбиты на две части: общие и специальные, чтобы создать общую платформу для разработки будущих устройств. Поскольку это все ещё развивающаяся область, требования также формируются в соответствии с достижениями в этой области.
Технические проблемы, такие как требования к размеру, весу, эргономике, реабилитации, приводам и датчикам, связаны со сложной анатомией и биомеханикой руки.
Таким образом, эта статья обобщает технологию в систематическом подходе и рассматривает современное состояние активных экзоскелетов рук с упором на реабилитационные и вспомогательные устройства.
Ключевые слова. Экзоскелет, вспомогательные устройства, носимые роботы, реабилитация.
Введение.
Инсульт – одно из заболеваний, которое приводит к высокой летальности. У нас в Казахстане ежегодно регистрируется более 40 тысяч случаев инсульта, из которых более 60% пациентов остаются глубокими инвалидами. Те, кто выживает, остаются с лёгкой или тяжёлой слабостью верхних конечностей. Поражённые люди часто теряют двигательные навыки, в том числе способность ловить и поднимать, а также трястись и нарушать координацию. С медицинской точки зрения этим состояниям назначаются различные физиотерапевтические методы, с помощью которых предпринимается попытка улучшить движения верхних конечностей с точки зрения силы, скорости и координации [1].
Экзоскелеты — это вспомогательные устройства, которые помогают человеку выполнять различные повседневные действия. Начиная с задач, связанных с работой, заканчивая медицинской реабилитацией. Вид выполняемой деятельности зависит от конструкции и управления экзоскелетом, так что некоторые устройства предназначены только для одной руки, а другие — для обеих. Они могут приводиться в действие двигателями либо напрямую, либо через кабели. Экзоскелеты могут управляться на основе информации, полученной от датчиков положения, силы, скорости или с помощью сигналов электромиография, электроэнцефалография. Нательные экзоскелетные устройства стали появляться примерно в 1980-х годах, для оказания помощи в физической работе, в обращении с различными тяжёлыми предметами [2]. Со временем они также охватили медицинскую профилактически-реабилитационную сторону, для того чтобы уменьшить мышечную боль или восстановить возможность движения мышцам, ослабленных или даже отсутствующих после несчастных случаев или заболеваний.
В начале 1980-х инженеры и физиотерапевты попытались автоматизировать эти серии физических упражнений, создав роботизированные системы, особенно экзоскелеты, чтобы отслеживать эволюцию лечения и увеличивать количество типов и повторений. В первые годы этой автоматизированной терапии создавались и использовались большие экзоскелеты, закреплённые в процедурных кабинетах, которые со временем эволюционировали в сторону уменьшения размеров, но также и в сторону возможности того, что эти экзоскелеты станут пригодными для ношения и максимально приближенными к человеческому телу. возможно. Эти экзоскелеты могут выполнять множественные движения со степенями свободы, несколько близкими к человеческим рукам, а также способны управлять силой противодействия или компенсировать гравитационную силу.
Эта статья представляет собой исследование носимых экзоскелетных устройств для верхней конечности. Целью статьи является определение задач и функционала для разрабатываемого экзоскелета верхней конечности. Поскольку он механически взаимодействует с костно-мышечной структурой руки, он должен максимально перенимать его форму и функциональность, в зависимости от потребностей, для которых он был разработан. Эти устройства связаны с несколькими целями, включая медицинскую реабилитацию в случае нервно-мышечных травм, помощь в производственной среде, усиление мощности или оказывать помощь для людей, испытывающих трудности с перемещением или взаимодействием с объектами, в повседневной жизни.
Материалы и методы.
Экзоскелет — это подсистема, прикреплённая к высшей системе, в данном случае к человеческой руке. В этой сложной системе подсистема должна копировать, насколько это возможно, все функции вышестоящей системы или как можно больше, а затем быть в состоянии воспроизвести их. Благодаря возможности воспроизведения функций вышестоящей системы подсистема может контролировать и восстанавливать в случае сбоев вышестоящую систему. Этот элемент управления может «видеть», какой из элементов второй системы нуждается в помощи или улучшении. Верхняя конечность человека имеет 7 степеней свободы, а механизированная рука (экзоскелет) может иметь только 6 степеней свободы.
Экзоскелеты для верхних конечностей делятся на несколько категорий: на плечевой сустав, на локоть или на запястье, взятые отдельно или в сочетании друг с другом. Лица, отвечающие за проектирование и разработку этих устройств, должны сочетать знания анатомии человека, биомеханики, датчиков и управления двигателем с конструкцией, соответствующей назначению, с алгоритмами управления кинематической цепью и другими [3-4].
В этот период конструкция и функциональность экзоскелетов верхних конечностей уходит в биомедицинскую сторону, помогая пожилым людям или инвалидам, которые с помощью датчиков, искусственного интеллекта и виртуальной или дополненной проекции могут стать настоящими реабилитационными медсёстрами [5].
Таблица 1 - Объем движений каждого типа сустава. (А-анатомический, Е- экзоскелет)
Степень свободы Интервал движения
Плечо — сгибание/разгибание A-E 150o-180o/40o-50o Плечо — Отведение/Приведение A-E 180o/30o-40o Плечо — внутреннее/внешнее вращение A-E 70o-95o/40o-70o Локоть — сгибание/разгибание A-E 135o-1400/0o Предплечье — супинация/пронация A-E 85o-90o/70o-90o Запястье — сгибание/разгибание A-E 73o/70o
Эти степени свободы помогают нам классифицировать системы в совокупности с количеством элементов системы, что приводит к определённому протоколу управления.
Эта классификация также учитывает количество точек, в которых рука человека соприкасается с элементами экзоскелета (большее число может означать лучший контроль над рукой человека, но также и определённое сопротивление руки экзоскелету).
Не существует определённого стандарта в конструкции или функциональности экзоскелета, в данном случае для верхней конечности, но, если мы рассмотрим определённые аспекты конструкции, срабатывания, передачи, датчиков или управления компонентами, мы можем добиться их эмпирической классификации:
- механизм: может быть на всю руку, или на каждый самостоятельный элемент или взятый по паре, с активными или пассивными элементами, на одну руку или на обе;
- привод: может быть с электрическим, пневматическим, гидравлическим моторами;
- трансмиссия: с элементами, непосредственно связанными с двигателями, шестернями, искусственными мускулами или тросами;
- датчики: ЭМГ, ГЭЭГ или сила и крутящий момент;
- контроль: IMU, сила и крутящий момент или удар;
- дизайн: может быть био-вдохновляющим (попытка воспроизвести анатомические компоненты человека, оптимизировать их формы и функциональные возможности), механически оптимизированным, экзоскелет может быть фиксированным или пригодным для носки, мягким или жёстким и может иметь применение в следующих областях:
медицинской (для реабилитации), промышленность, улучшение показателей силы и сопротивления, а также в качестве помощника в повседневной жизни.
Работа элементов экзоскелета осуществляется с помощью приводов нескольких типов: электрических, пневматических, гидравлических или упругих, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки с точки зрения мощности, управления, мобильность или технического обслуживания системы. Таким образом, электрические приводы обеспечивают высокий уровень контроля, меньший вес и возможность изготовления носимого экзоскелета, в то время как пневматические или гидравлические приводы обеспечивают высокое соотношение мощности к массе в ущерб портативности и обслуживанию системы (таблица 2).
Таблица 2 - Типы приводов экзоскелета Тип двигателя Фиксированный
съёмный
Мощность Управление Обслуживание Био
Электрический +/- - + + +/-
Пневматический +/- + - - -
Гидравлический +/- + - - -
Эластичный -/+ + +/- - +
При проектировании экзоскелета необходимо учитывать его эргономику, чтобы полученное устройство не имело слишком большого объёма, не было слишком тяжёлым и не мешало естественному движению руки. Так, разработчики этих устройств пробуют разные конструктивные варианты соединения компонентов между собой, используя зубчатые колеса, прямые связи с исполнительными механизмами, тросы [6], тросы Боудена [7], цепи или эластичные натяжные пластины [7-8]. Недостатком многоэлементной аппаратуры является завышение размеров гравитационных
компенсаторов, что могло снизить уровень эффективности взаимодействия человека с роботом.
Кабельная передача может привести к созданию эргономичной модели экзоскелета.
Все тяжёлые или громоздкие элементы, такие как приводы и элементы управления, можно найти на задней части устройства, а лёгкие составят часть, которая будет соприкасаться с рукой пользователя. В качестве недостатков можно отметить: необходимость использования прочных тросов, чтобы выдерживать вес руки, создавать оптимальные маршруты, плавно пропускать трос, избегать трения, поддерживать тросы в определённой степени натяжения, а также использование нескольких приводов [9].
Важные характеристики системы, такой как экзоскелет, связаны с обнаружением и оценкой. Нет необходимости развёртывать автономные датчики скорости, ускорения, крутящего момента или позиционирования составных элементов, поскольку все они теперь интегрированы в электрические приводы. Используя данные от различных внешних датчиков, экзоскелеты могут иметь следующие назначения: коррекция движений пользователя; помощь, чтобы стать опорой руки рабочего при выполнении тяжёлой работы; выполнение движения [10] по заранее намеченному сценарию для пациента, у которого нет возможности выполнить это движение [11]; помогать человеку поднимать и переносить определённые тяжёлые предметы; совершить движение, вызванное намерением пациента двигать собственной рукой [12]; или возможность использования в качестве спортивного инвентаря, оказывая определённое физическое сопротивление [13], что приводит к увеличению мышечной массы.
Чтобы выполнять задачи, для которых он был разработан, экзоскелет должен выполнять необходимые движения после обработки данных датчиков. Эти данные обрабатываются системными контроллерами [13], которые посылают соответствующие управляющие сигналы исполнительным механизмам [14].
Управление компонентами относится к изменению положения, скорости, силы затяжки, динамическому изменению поведения [15], путём управления импедансом, регулировки тактильной обратной связи, с помощью которой регулируется плавность движений компонентов. Родительское дерево также может быть структурировано, в котором человеческая рука является ведущей, а экзоскелетная рука является ведомой, для телеуправления рукой, связанной с экзоскелетной рукой, типа зеркальной терапии или для удалённого управления в реабилитационном лечении [16]. Удалённо, с помощью интернета, экзоскелетом пациента в домашних условиях дистанционно управляет ассистент из больницы [15-16]. Внедряя искусственный интеллект, механические устройства экзоскелета могут взять на себя управление и изучить поведение пользователя- человека, чтобы предсказать движения, которые пользователь будет совершать [16].
Исследования моделей носимых экзоскелетов для руки человека показывают необходимость биомеханической модели [14-16], близкой к естественной, человеческой модели [16]. Плечевой сустав человека в целом представляет собой сложную систему, состоящую из костей с множеством точек соединения сухожилий, связок, пассивно связывающих кости, четырёх (или даже пяти) типов суставов и нескольких важных групп мышц. Чтобы создать и разработать носимую экзоскелетную систему, которая не мешает и не препятствует движениям пользователя, исследователи должны рассмотреть скелетно- мышечную модель человека с воспроизведением основных элементов и функций [12-16].
Продукт в своём био-вдохновляющем формате должен иметь оптимизированную, компактную механическую конструкцию, лёгкую, прочную, чтобы стать «невидимым»
спутником в жизни владельца [10].
Рисунок 1 – Типы экзоскелетов, применяемых при реабилитации функций верхних конечностей
Вспомогательные устройства экзоскелета находятся между реабилитационными и усиливающими устройствами. Таким образом, они могут оказывать помощь в реабилитационном лечении пациентов, получивших различные травмы, затрагивающие их мышцы и косвенно биомеханику верхней конечности, а также здоровых людей, которым в различной повседневной работе требуется поддержка руки (например, в сборочных работах, в промышленности) или на тренировке в тренажёрном зале, а устройство экзоскелета может заменить различные спортивные снаряды для повышения силы и выносливости. Они также предназначены для людей с мышечными травмами, которые также нуждаются в устройствах в своей повседневной деятельности.
Экзоскелет этого типа может обеспечивать пассивную поддержку, ограничиваясь только поддержкой руки в определённом положении в течение определённого периода времени; активный, вызванный намерением пользователя выполнить движение в определённом направлении или завершить траекторию движения, выполнить задачу или заставить/направить положение руки по определённой траектории (например, при выполнении движений некоторых упражнений правильно).
Рисунок 2 – Виды вспомогательных экзоскелетов в деятельности верхних конечностей Усиливающие экзоскелеты создаются и разрабатываются для улучшения деятельности человека в тяжёлых условиях труда в промышленности, таким образом
становясь опорой в работе пользователей. Большинство из них представляют собой полное оборудование для всего тела, а не только для определённых частей, таких как верхние или нижние конечности. Субъект в этом случае просто управляет этим устройством, а весь вес манипулируемых объектов держится только на экзоскелете.
Другие устройства — всего лишь инструмент для телеуправления роботами в опасных для человека условиях.
Рисунок 3 – Виды экзоскелетов для увеличения человеческого труда Результаты и обсуждение.
За счёт применения предложенных материалов и методов будет построен прототип экзоскелета с заданными характеристиками. С физической точки зрения и по сравнению с другими рассмотренными ранее системами, этот прототип будет более лёгкий. Хотя и существуют более лёгкие системы, они не предлагаются в качестве решения для активной поддержки локтевого сустава. Хотелось бы подчеркнуть, что предлагаемый прототип будет полностью автономным и портативным, без стационарных конструкций для его работы по сравнению с другими системами.
С другой стороны, новые технологии, такие как тросовые или сухожильные системы, могут обеспечить элементы для улучшения текущего предложения. Ортез сворачивающейся руки также можно усовершенствовать дополнительными верхними и нижними полужёсткими опорами или манжетами, как показано на рисунках, поскольку механическая передача движения не всегда эффективна из-за мягких материалов.
использовал. Хотя предлагаемая модульная архитектура универсальна, она по-прежнему требует внешней помощи для позиционирования и фиксации устройства из-за движущихся частей и необходимости точной регулировки сустава, что может быть недостатком.
Характеристики привода допускают угловые скорости выше 86°/с (1,50 рад/с), что эквивалентно или хорошо по сравнению с, но они ограничены для поддержания точности движения. Снижение производительности привода может снизить энергопотребление, но ограничивает выполнение движений с более высокой скоростью. Примечательной особенностью используемой системы привода является максимальный эффективный крутящий момент, достигающий пика 33 Нм по сравнению с другими результатами.
Активная помощь, активное сопротивление и динамические операции, производимые двигателем и коробкой передач, имеют достаточную мощность, чтобы сдерживать или двигать конечность пациента.
С другой стороны, архитектура управления позволяет обеспечить безопасность этого предложения за счёт наличия избыточных механизмов для критических процессов.
Эта модель безопасности имеет уникальный подход среди рассмотренных предложений.
Другой вклад этого исследования может заключаться в режимах управления устройством и используемой встроенной электроникой. Учтено включение специального встроенного чипа ускорения ИИ, который может улучшить модели НЛП по сравнению с другими разработками без него. Однако необходимы углублённые исследования, касающиеся использования этого чипа и обнаружения сложных паттернов, таких как системы прогнозирования движения или обнаружения усталости.
Заключение.
Системы экзоскелета для верхних конечностей имеют особую ценность, учитывая их применение, начиная от медицинской реабилитации пациентов с различными нервно- мышечными заболеваниями, заканчивая сопровождением в тяжёлой работе, промышленности или физической подготовке. В этой статье представлен обзор экзоскелетов, предназначенных для плечевого сустава, в частности устройств, компоненты которых приводятся в действие электродвигателями, а передача осуществляется с помощью кабелей, и устройств с тенденцией к биомеханикам.
Новые задачи в исследованиях и разработке экзоскелетов верхних конечностей приведут к созданию дизайна, максимально приближенного к анатомическому строению человека, будут изготовлены из лёгких, мощных материалов, и тенденция исследователей заключается в создании носимых автономных устройств, которые станут обычным явлением в жизни людей, таких как одежда сегодня.
ЛИТЕРАТУРА
[1] Du Toit, R.; Keeffe, J.; Jackson, J.; Bell, D.; Minto, H.; Hoare, P. A Global Public Health Perspective: Facilitating Access to Assistive Technology. Optom. Vis. Sci. 2018, 95, 883–888.
[2] Grefkes, C. Recovery from stroke: Current concepts and future perspectives. Neurol.
Res. Pract. 2020, 2, 1–10.
[3] Bright, T.; Wallace, S.; Kuper, H. A systematic review of access to rehabilitation for people with disabilities in low-and middle-income countries. Int. J. Environ. Res. Public Health 2018, 15, 2165.
[4] Schwarz, A.; Bhagubai, M.M.C.; Wolterink, G.; Held, J.P.O.; Luft, A.R.; Veltink, P.H. Assessment of upper limb movement impairments after stroke using wearable inertial sensing. Sensors 2020, 20, 4770.
[5] Asokan, A.; Vigneshwar, M. Design and Control of an EMG-based Low-cost Exoskeleton for Stroke Rehabilitation. In Proceedings of the 2019 5th Indian Control Conference (ICC), New Delhi, India, 9–11 January 2019; pp. 478–483.
[6] Taha, Z.; Majeed, A.; Abdullah, M.A.; Zakwan, K.; Aizzat, M.; Shahrizan, A.; Ghani, A. The Control of an Upper Extremity Exoskeleton for Stroke Rehabilitation by Means of a Hybrid Active Force Control. In Robot Intelligence Technology and Applications; Springer International Publishing: Cham, Switzerland, 2019; Volume 751, ISBN 978-3-319-78451-9.
[7] Kumar, S.; Wöhrle, H.; Trampler, M.; Simnofske, M.; Peters, H.; Mallwitz, M.;
Kirchner, E.; Kirchner, F. Modular Design and Decentralized Control of the Recupera Exoskeleton for Stroke Rehabilitation. Appl. Sci. 2019, 9, 626.
[8] Tejera, J.A.; Bustamante-Bello, R.; Ramirez-Mendoza, R.A.; Izquierdo-Reyes, J.
Systematic review of exoskeletons towards a general categorization model proposal. Appl. Sci.
2021, 11, 76.
[9] Liu, Q.; Zuo, J.; Zhu, C.; Xie, S.Q. Design and control of soft rehabilitation robots actuated by pneumatic muscles: State of the art. Future Gener. Comput. Syst. 2020, 113, 620–
634.
[10] Vélez-Guerrero, M.A.; Callejas-Cuervo, M.; Mazzoleni, S. Artificial intelligence- based wearable robotic exoskeletons for upper limb rehabilitation: A review. Sensors 2021, 21, 2146.
[11] Rosales Luengas, Y.; López-Gutiérrez, R.; Salazar, S.; Lozano, R. Robust controls for upper limb exoskeleton, real-time results. Proc. Inst. Mech. Eng. Part I J. Syst. Control. Eng.
2018, 232, 797–806.
[12] Kim, B.; Deshpande, A.D. An upper-body rehabilitation exoskeleton Harmony with an anatomical shoulder mechanism: Design, modeling, control, and performance evaluation. Int.
J. Robot. Res. 2017, 36, 414–435.
[13] Chen, C.T.; Lien, W.Y.; Chen, C.T.; Twu, M.J.; Wu, Y.C. Dynamic Modeling and Motion Control of a Cable-Driven Robotic Exoskeleton with Pneumatic Artificial Muscle Actuators. IEEE Access 2020, 8, 149796–149807.
[14] Velez-Guerrero, M.A.; Callejas-Cuervo, M. Data acquisition and control architecture for intelligent robotic exoskeletons in rehabilitation. In Proceedings of the 2019 E-Health and Bioengineering Conference (EHB), Iasi, Romania, 21–23 November 2019; pp. 1–4.
[15] Varghese, R.J.; Lo, B.P.L.; Yang, G.Z. Design and Prototyping of a Bio-Inspired Kinematic Sensing Suit for the Shoulder Joint: Precursor to a Multi-DoF Shoulder Exosuit. IEEE Robot. Autom. Lett. 2020, 5, 540–547.
[16] Tiboni, M.; Legnani, G.; Lancini, M.; Serpelloni, M.; Gobbo, M.; Fausti, D. ERRSE:
Elbow robotic rehabilitation system with an EMG-based force control. In Proceedings of the International Conference on Robotics in Alpe-Adria Danube Region, Kaiserslautern, Germany, 19–21 June 2019; Volume 49, pp. 892–900.
Даурен Бижанов, докторант, Satbayev University, Алматы, Қазақстан, [email protected]
Нурсултан Жетенбаев, магистр, аға оқытушы, Ғұмарбек Дәукеев атындағы Алматы энергетика және байланыс университеті, Алматы, Қазақстан, [email protected]
Бейбит Шингисов, PhD, қауымдастырылған профессор, Логистика және көлік академиясы, Алматы, Қазақстан, [email protected]
Арайлым Нусибалиева, магистр, аға оқытушы, Ғұмарбек Дәукеев атындағы Алматы энергетика және байланыс университеті, Алматы, Қазақстан, [email protected]
Динара Сейсенова, магистр, оқытушы, Ғұмарбек Дәукеев атындағы Алматы энергетика және байланыс университеті, Алматы, Қазақстан, [email protected]
ОҢАЛТУ ҮШІН ЖОҒАРҒЫ ҚОЛ ЭКЗОСКЕЛЕТТЕРІНЕ ШОЛУ ЖӘНЕ ТАЛДАУ
Аңдатпа. Бұл мақалада оңалту, көмек көрсету, үлкейту және тактильді құрылғыларға арналған соңғы онжылдықтағы белсенді қол экзоскелет технологияларына шолу берілген. Қолдың экзоскелеттері әлі де инженерлердің алдында тұрған және шешуге тырысатын мәселелерге байланысты белсенді зерттеу саласы болып табылады. Қолдың әрбір экзоскелетінде өз мақсаттарына жету үшін орындалуы керек белгілі бір талаптар бар. Бұл талаптар алынып, екі бөлікке бөлінді: жалпы және арнайы, болашақ
болғандықтан, талаптар да осы саладағы жетістіктерге сәйкес қалыптасады. Өлшемге, салмаққа, эргономикаға, оңалтуға, жетектерге және сенсорларға қойылатын талаптар сияқты техникалық мәселелер қолдың күрделі анатомиясы мен биомеханикасын қатысты.
Осылайша, бұл мақала технологияны жүйелі түрде жинақтайды және оңалту және көмекші құрылғыларға баса назар аудара отырып, белсенді қол экзоскелеттерінің қазіргі жағдайын қарастырады.
Түйінді сөздер. Экзоскелет, көмекші құрылғылар, киілетін роботтар, оңалту.
Dauren Bizhanov, doctoral student, Satbayev University, Almaty, Kazakhstan, [email protected]
Nursultan Zhetenbaev, master's degree, senior lecturer, Almaty University of Power Engineering and Telecommunications named after Gumarbek Daukeyev, Almaty, Kazakhstan, n.zhetenbaev@aues.kz
Beybit Shingisov, PhD, Associate Professor, Academy of logistics and transport, Almaty, Kazakhstan, [email protected]
Araylym Nusibalieva, master's degree, senior lecturer, Almaty University of Power Engineering and Telecommunications named after Gumarbek Daukeyev, Almaty, Kazakhstan, [email protected]
Dinara Seisenova, master's degree, teacher, Almaty University of Power Engineering and Telecommunications named after Gumarbek Daukeyev, Almaty, Kazakhstan, [email protected]
REVIEW AND ANALYSIS OF UPPER LIMB EXOSKELETONS FOR REHABILITATION
Abstract. This article provides an overview of active arm exoskeleton technologies over the past decade for rehabilitation, assistance, augmentation and tactile devices. Hand exoskeletons are still an active area of research because of the problems engineers face and try to solve them. Each arm exoskeleton has certain requirements that must be met to achieve its goals.
These requirements have been extracted and broken into two parts: general and special, to create a common platform for the development of future devices. Since this is still a developing field, the requirements are also formed in accordance with the achievements in this area. Technical problems, such as requirements for size, weight, ergonomics, rehabilitation, actuators and sensors, are associated with the complex anatomy and biomechanics of the hand.
Thus, this article summarizes the technology in a systematic approach and examines the current state of active arm exoskeletons with an emphasis on rehabilitation and assistive devices.
Keywords. Exoskeleton, assistive devices, wearable robots, rehabilitation.
*****************************************************************************
