As doenças cerebrovasculares, incluindo o acidente vascular encefálico (AVE), são a segunda causa de morte no mundo, e o principal causador das incapacidades na população adulta. Devido à reorganização cortical, quanto mais precoce a reabilitação é realizada, melhores são os resultados. Desta forma, novos tratamentos e soluções tecnológicas foram desenvolvidos para enfrentar os desafios da reabilitação pós AVE, por exemplo, aumento da intensidade e duração da terapia incluindo manipulação externa, treinamento do movimento bilateral, e reabilitação robótica. Os dispositivos robóticos possibilitam a realização de tarefas específicas repetidas vezes, de forma controlada e confiável, fator determinante para a facilitação da reorganização cortical, com aumento da habilidade motora e melhora do desempenho das atividades funcionais. O objetivo principal deste trabalho foi verificar a adequação e usabilidade da Plataforma Robótica de Reabilitação de Tornozelo - PRRT em indivíduos que precisam de reabilitação de tornozelo decorrente de sequela de AVE, a fim de realizar eventuais ajustes antes que o equipamento seja incorporado na prática clínica. A metodologia consistiu em verificar a adequação ergonômica e técnica do equipamento, e avaliar a satisfação do usuário após o seu uso por meio de questionário. O aparelho foi avaliado tanto em pacientes com déficit motor de hemiparesia, como em indivíduos sem deficiências. Os resultados experimentais mostram que o equipamento é adequado como um recurso auxiliar na avaliação da amplitude de movimento articular do tornozelo e da força muscular, beneficiando os terapeutas na avaliação dos ganhos reais obtidos com as terapias. A partir das respostas ao questionário, verifica-se que os indivíduos sentiram-se satisfeitos com o recurso. Portanto, conclui-se que a PRRT é um recurso auxiliar promissor no tratamento do tornozelo de indivíduos que sofreram lesão neurológica, podendo trazer benefícios em relação à amplitude de movimento e ganho de força, além de proporcionar uma terapia prazerosa e estimulante aos pacientes. / Cerebrovascular diseases, including stroke, are the second leading cause of death worldwide and the leading cause of disability in the adult population. Due to cortical reorganization, the earlier rehabilitation is performed, the better the results. In this way, new treatments and technological solutions were developed to meet the challenges of rehabilitation after stroke, for example, increase of intensity and duration of therapy including external manipulation, bilateral movement training, and rehabilitation robotics. Robotic devices allow performing specific tasks repeatedly in a controlled and reliable way, a key factor for cortical reorganization, with increase of motor skills and improvement of functional activities performance. The main objective of this work was to verify the adequacy and usability of the Robotic Platform for Ankle Rehabilitation in post-stroke patients who need ankle rehabilitation, in order to make any necessary adjustments before the equipment be incorporated into clinical practice. The methodology consisted in verifying ergonomic and technical adequacy, and evaluates user satisfaction after use through a questionnaire. The device was evaluated in patients with motor deficit of hemiparesis, as well as in individuals without disabilities. Experimental results show the proposed equipment is suitable as an auxiliary resource in evaluating the range of motion and muscle strength of the ankle, assisting therapists in the evaluation of real gains obtained with the therapies. From the questionnaire responses, the individuals said they were satisfied with the resource. Therefore, it is concluded that the PRRT is a promising auxiliary resource in the treatment of individuals who have suffered neurological damage, bringing benefits with relation to range of motion and muscle strength, as well as providing pleasurable and stimulating therapy to patients.

As doenças cerebrovasculares, incluindo o acidente vascular encefálico (AVE), são a segunda causa de morte no mundo, e o principal causador das incapacidades na população adulta. Devido à reorganização cortical, quanto mais precoce a reabilitação é realizada, melhores são os resultados. Desta forma, novos tratamentos e soluções tecnológicas foram desenvolvidos para enfrentar os desafios da reabilitação pós AVE, por exemplo, aumento da intensidade e duração da terapia incluindo manipulação externa, treinamento do movimento bilateral, e reabilitação robótica. Os dispositivos robóticos possibilitam a realização de tarefas específicas repetidas vezes, de forma controlada e confiável, fator determinante para a facilitação da reorganização cortical, com aumento da habilidade motora e melhora do desempenho das atividades funcionais. O objetivo principal deste trabalho foi verificar a adequação e usabilidade da Plataforma Robótica de Reabilitação de Tornozelo - PRRT em indivíduos que precisam de reabilitação de tornozelo decorrente de sequela de AVE, a fim de realizar eventuais ajustes antes que o equipamento seja incorporado na prática clínica. A metodologia consistiu em verificar a adequação ergonômica e técnica do equipamento, e avaliar a satisfação do usuário após o seu uso por meio de questionário. O aparelho foi avaliado tanto em pacientes com déficit motor de hemiparesia, como em indivíduos sem deficiências. Os resultados experimentais mostram que o equipamento é adequado como um recurso auxiliar na avaliação da amplitude de movimento articular do tornozelo e da força muscular, beneficiando os terapeutas na avaliação dos ganhos reais obtidos com as terapias. A partir das respostas ao questionário, verifica-se que os indivíduos sentiram-se satisfeitos com o recurso. Portanto, conclui-se que a PRRT é um recurso auxiliar promissor no tratamento do tornozelo de indivíduos que sofreram lesão neurológica, podendo trazer benefícios em relação à amplitude de movimento e ganho de força, além de proporcionar uma terapia prazerosa e estimulante aos pacientes. / Cerebrovascular diseases, including stroke, are the second leading cause of death worldwide and the leading cause of disability in the adult population. Due to cortical reorganization, the earlier rehabilitation is performed, the better the results. In this way, new treatments and technological solutions were developed to meet the challenges of rehabilitation after stroke, for example, increase of intensity and duration of therapy including external manipulation, bilateral movement training, and rehabilitation robotics. Robotic devices allow performing specific tasks repeatedly in a controlled and reliable way, a key factor for cortical reorganization, with increase of motor skills and improvement of functional activities performance. The main objective of this work was to verify the adequacy and usability of the Robotic Platform for Ankle Rehabilitation in post-stroke patients who need ankle rehabilitation, in order to make any necessary adjustments before the equipment be incorporated into clinical practice. The methodology consisted in verifying ergonomic and technical adequacy, and evaluates user satisfaction after use through a questionnaire. The device was evaluated in patients with motor deficit of hemiparesis, as well as in individuals without disabilities. Experimental results show the proposed equipment is suitable as an auxiliary resource in evaluating the range of motion and muscle strength of the ankle, assisting therapists in the evaluation of real gains obtained with the therapies. From the questionnaire responses, the individuals said they were satisfied with the resource. Therefore, it is concluded that the PRRT is a promising auxiliary resource in the treatment of individuals who have suffered neurological damage, bringing benefits with relation to range of motion and muscle strength, as well as providing pleasurable and stimulating therapy to patients.

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Com os avanços significativos no campo da medicina, cada vez mais a tecnologia robótica vem sendo empregada no tratamento de indivíduos que sofreram alguma deficiência física. Esta dissertação apresenta o desenvolvimento de um Atuador Elástico em Série Compacto, aqui denominado AESC, e suas possíveis utilizações no campo da reabilitação robótica. Os controles implementados foram: Controle de Posição, Controle de Força e Controle de Impedância. Atuadores elásticos em série são utilizados, pois tais dispositivos apresentam características ideais para a utilização em equipamentos voltados à reabilitação: impedância controlável possibilidade de impedância baixa), baixo atrito e largura de banda que se aproxima do padrão de movimento humano. Aplicações do AESC para reabilitação de indivíduos que tenham sofrido lesão cerebral ou lesões ortopédicas e traumatológicas são apresentadas. Elas se mostram como um recurso para incrementar a reabilitação relacionada ao ganho de força muscular do tornozelo, bem como aumento da amplitude de movimento. A Plataforma Robótica de Reabilitação de Tornozelo utiliza uma interface baseada em jogos para o auxílio da reabilitação, tornando o processo mais lúdico estimulando a aprendizagem. O Exoesqueleto para Membros Inferiores simula o caminhar humano, auxiliando pessoas que tenham sofrido Acidente Vascular Encefálico. / With significant advances in the medical field, more and more robotic technology has been used to treat individuals who have suffered a physical disability. This dissertation presents the development of a Compact Series Elastic Actuator, named here as AESC, and its possible uses on the field of robotic rehabilitation. The controls types implemented include: Position Control, Force Control and Impedance Control. Series elastic actuators are used because such devices have ideal characteristics for use in equipments for rehabilitation: controllable impedance (possibility of low impedance), low friction and bandwidth that approaches the human movement. Applications of the AESC for rehabilitation of individuals who have suffered brain or orthopedic damages are presented. They appear as a resource to enhance the rehabilitation related to gain in muscle strength of the ankle muscles, as well as to increase the range of motion. The Robotic Platform of Ankle Rehabilitation uses a game-based interface for rehabilitation, to make the rehabilitation process more playful. The Exoskeleton for Lower Limbs simulates human walking, helping people who have suffered stroke.

Com os avanços significativos no campo da medicina, cada vez mais a tecnologia robótica vem sendo empregada no tratamento de indivíduos que sofreram alguma deficiência física. Esta dissertação apresenta o desenvolvimento de um Atuador Elástico em Série Compacto, aqui denominado AESC, e suas possíveis utilizações no campo da reabilitação robótica. Os controles implementados foram: Controle de Posição, Controle de Força e Controle de Impedância. Atuadores elásticos em série são utilizados, pois tais dispositivos apresentam características ideais para a utilização em equipamentos voltados à reabilitação: impedância controlável possibilidade de impedância baixa), baixo atrito e largura de banda que se aproxima do padrão de movimento humano. Aplicações do AESC para reabilitação de indivíduos que tenham sofrido lesão cerebral ou lesões ortopédicas e traumatológicas são apresentadas. Elas se mostram como um recurso para incrementar a reabilitação relacionada ao ganho de força muscular do tornozelo, bem como aumento da amplitude de movimento. A Plataforma Robótica de Reabilitação de Tornozelo utiliza uma interface baseada em jogos para o auxílio da reabilitação, tornando o processo mais lúdico estimulando a aprendizagem. O Exoesqueleto para Membros Inferiores simula o caminhar humano, auxiliando pessoas que tenham sofrido Acidente Vascular Encefálico. / With significant advances in the medical field, more and more robotic technology has been used to treat individuals who have suffered a physical disability. This dissertation presents the development of a Compact Series Elastic Actuator, named here as AESC, and its possible uses on the field of robotic rehabilitation. The controls types implemented include: Position Control, Force Control and Impedance Control. Series elastic actuators are used because such devices have ideal characteristics for use in equipments for rehabilitation: controllable impedance (possibility of low impedance), low friction and bandwidth that approaches the human movement. Applications of the AESC for rehabilitation of individuals who have suffered brain or orthopedic damages are presented. They appear as a resource to enhance the rehabilitation related to gain in muscle strength of the ankle muscles, as well as to increase the range of motion. The Robotic Platform of Ankle Rehabilitation uses a game-based interface for rehabilitation, to make the rehabilitation process more playful. The Exoskeleton for Lower Limbs simulates human walking, helping people who have suffered stroke.