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.

O Acidente Vascular Cerebral (AVC) é uma das maiores preocupações da saúde no mundo, sendo a segunda maior causa de morte no mundo e a terceira maior de incapacitação. Sendo a cognição uma das capacidades que são afetadas pelo AVC, é comum o uso de exames para verificar em que nível de estado mental o paciente se encontra. Os pacientes que apresentam incapacidades passam por um longo e complexo programa de reabilitação. Esses indivíduos tornam-se limitados na realização das Atividades de Vida Diárias (AVDs), como caminhar, devido a problemas envolvendo alterações da motricidade em um lado do corpo. O tornozelo é uma articulação importante pois está diretamente ligada à capacidade de caminhar e se manter em pé. Existem diversos exames cognitivos e motores para avaliar o dano causado aos indivíduos, bem como sua melhora ao longo da terapia, porém a área da saúde carece de ferramentas que possam unir a avaliação com os recursos de reabilitação. Portanto, este projeto tem como objetivo o desenvolvimento de um jogo voltado para reabilitação motora para o membro inferior e cognitiva para pessoas que sofreram AVC baseado em um exame de análise cognitiva e interface com temática familiar, utilizando um mecanismo projetado especificamente para reabilitação de tornozelo. O principal objetivo deste projeto é desenvolver um jogo que o desempenho do jogador se correlacione com o desempenho do mesmo no Addenbrooke\'s Cognitive Examination Revised (ACE-R). Pensando no público de maior incidência do AVC, o jogo tem uma temática de familiaridade visando a fácil identificação e imersão do indivíduo no processo de reabilitação, para esse fim foi desenvolvido um jogo baseado em cartas de baralho. Dessa forma o projeto focou em três frentes principais: a articulação a ser reabilitada, a patologia e o perfil de usuário. Este trabalho seguiu uma metodologia para seu desenvolvimento desde a fase de estratégia, especificações e planejamento, concepção e homologação. Os resultados se mostraram satisfatórios dentro dos objetivos estabelecidos dando abertura para diversas frentes de estudo em relação a desenvolvimento de jogos, imersão e desempenho de indivíduos em jogos virtuais, cinemática do tornozelo e níveis cognitivos. Este trabalho também pode ser utilizado como guia para novos desenvolvimentos de jogos sérios integrado com mecanismos robóticos para reabilitação. / The Cerebrovascular Accident (CVA) or Stroke is one of the greatest health concerns in the world, being the second largest cause of death in the world and the third largest cause of disability. Since cognition is one of the capacities that are affected by stroke, it is common to use tests to find out what level of the patient\'s mental state is. Patients with disabilities experiences need a long and complex rehabilitation program. They become limited in performing Daily Life Activities (DLA), such as walking, due to problems involving the movement alterations in one body\'s side. The ankle is directly linked to to walk and stand ability. There are several cognitive and motor tests to evaluate the damage caused to subjects, as well as their improvement throughout therapy, but the health care area lacks tools that can integrate the evaluation with the rehabilitation tools. Therefore, this project aims to develop an ankle rehabilitation game for people who have suffered from stroke, based on a cognitive analysis examination that has interface with family thematic, using a mechanism designed specifically for ankle rehabilitation. The main goal of this project is to develop a specifically game that correlates with Addenbrookes Cognitive Examination (ACE-R). Thinking about the audience of higher incidence of CVA, the game will have a familiar theme for the easy identification and immersion of the individual in the rehabilitation process, for this purpose a game based on playing cards was developed. In this way the project was focused on three main fronts: the articulation, the pathology and the user\'s profile. This work followed a methodology to be developed since its strategy, specifications and planning, conception, testing and homologation. The results proved to be satisfactory within the stated objectives, opening up several study fronts in relation to game development, immersion and performance of individuals in virtual games, ankle kinematics and cognitive levels. This work also can be used as a guide for new serious game development integrated with robotic mechanisms for rehabilitation.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma estratégia de assistência adaptativa mediante a implementação de um controle de impedância variável para um robô de reabilitação do tornozelo. A estratégia é formulada de tal forma que o dispositivo robótico assiste ao paciente somente quando e quanto for necessário, seguindo o paradigma Assist-As-Needed. Inicialmente, a contribuição dinâmica do paciente durante a realização do movimento é estimada com base nas informações cinemáticas e de torque fornecidas pelo robô. Em seguida, são propostos dois métodos para se obter o parâmetro de rigidez do controlador de impedância, o primeiro deles determina um valor de erro admissível e calcula a rigidez do robô para complementar a atuação do paciente, e o segundo calcula a rigidez mediante a minimização de um funcional que quantifica o processo de reabilitação e a interação entre robô e paciente. Além disso, a quantidade de assistência dada pelo robô também é adaptada conforme o desempenho do paciente ao longo da sessão. A estratégia foi implementada no robô Anklebot e avaliada em três pacientes pós-AVC para movimentos de flexão dorsal/plantar e de inversão/eversão. Os resultados obtidos indicam que o método utilizado para a estimativa da rigidez é válido para determinar a quantidade de assistência. Finalmente, os resultados confirmam que o aumento do desempenho do paciente gera uma diminuição da assistência robótica, e vice-versa. / This work presents the design of an adaptive robotic assistance strategy through a variable impedance control of an ankle rehabilitation robot. This strategy is formulated so that the robotic device assists the patient only as much as needed, following the Assist-As-Needed paradigm. First, the dynamic contribution of the patient during the motion is estimated based on the torque and kinematic information provided by the robot. Then, two methods are proposed to calculate the stiffness parameter of the impedance controller, the first one determines an admisible value of error and computes the robot stiffness to complement the estimated patient stiffness. The second one computes the robot stiffness by minimizing a functional that quantifies both the rehabilitation process and the interaction between robot and patient. In addition, the amount of the robotic assistance is adapted according to the patient\'s performance. The proposed methods were implemented at the Anklebot and evaluated by three post-stroke patients for dorsi/plantarflexion and inversion/eversion movements. Results indicate that the stiffness estimation is a valid method to determine the amount of the assistance. Finally, the results confirm that increasing the performance of the patient generates a decrease in the robotic assistance, and vice versa.

O Acidente Vascular Cerebral (AVC) é uma das maiores preocupações da saúde no mundo, sendo a segunda maior causa de morte no mundo e a terceira maior de incapacitação. Sendo a cognição uma das capacidades que são afetadas pelo AVC, é comum o uso de exames para verificar em que nível de estado mental o paciente se encontra. Os pacientes que apresentam incapacidades passam por um longo e complexo programa de reabilitação. Esses indivíduos tornam-se limitados na realização das Atividades de Vida Diárias (AVDs), como caminhar, devido a problemas envolvendo alterações da motricidade em um lado do corpo. O tornozelo é uma articulação importante pois está diretamente ligada à capacidade de caminhar e se manter em pé. Existem diversos exames cognitivos e motores para avaliar o dano causado aos indivíduos, bem como sua melhora ao longo da terapia, porém a área da saúde carece de ferramentas que possam unir a avaliação com os recursos de reabilitação. Portanto, este projeto tem como objetivo o desenvolvimento de um jogo voltado para reabilitação motora para o membro inferior e cognitiva para pessoas que sofreram AVC baseado em um exame de análise cognitiva e interface com temática familiar, utilizando um mecanismo projetado especificamente para reabilitação de tornozelo. O principal objetivo deste projeto é desenvolver um jogo que o desempenho do jogador se correlacione com o desempenho do mesmo no Addenbrooke\'s Cognitive Examination Revised (ACE-R). Pensando no público de maior incidência do AVC, o jogo tem uma temática de familiaridade visando a fácil identificação e imersão do indivíduo no processo de reabilitação, para esse fim foi desenvolvido um jogo baseado em cartas de baralho. Dessa forma o projeto focou em três frentes principais: a articulação a ser reabilitada, a patologia e o perfil de usuário. Este trabalho seguiu uma metodologia para seu desenvolvimento desde a fase de estratégia, especificações e planejamento, concepção e homologação. Os resultados se mostraram satisfatórios dentro dos objetivos estabelecidos dando abertura para diversas frentes de estudo em relação a desenvolvimento de jogos, imersão e desempenho de indivíduos em jogos virtuais, cinemática do tornozelo e níveis cognitivos. Este trabalho também pode ser utilizado como guia para novos desenvolvimentos de jogos sérios integrado com mecanismos robóticos para reabilitação. / The Cerebrovascular Accident (CVA) or Stroke is one of the greatest health concerns in the world, being the second largest cause of death in the world and the third largest cause of disability. Since cognition is one of the capacities that are affected by stroke, it is common to use tests to find out what level of the patient\'s mental state is. Patients with disabilities experiences need a long and complex rehabilitation program. They become limited in performing Daily Life Activities (DLA), such as walking, due to problems involving the movement alterations in one body\'s side. The ankle is directly linked to to walk and stand ability. There are several cognitive and motor tests to evaluate the damage caused to subjects, as well as their improvement throughout therapy, but the health care area lacks tools that can integrate the evaluation with the rehabilitation tools. Therefore, this project aims to develop an ankle rehabilitation game for people who have suffered from stroke, based on a cognitive analysis examination that has interface with family thematic, using a mechanism designed specifically for ankle rehabilitation. The main goal of this project is to develop a specifically game that correlates with Addenbrookes Cognitive Examination (ACE-R). Thinking about the audience of higher incidence of CVA, the game will have a familiar theme for the easy identification and immersion of the individual in the rehabilitation process, for this purpose a game based on playing cards was developed. In this way the project was focused on three main fronts: the articulation, the pathology and the user\'s profile. This work followed a methodology to be developed since its strategy, specifications and planning, conception, testing and homologation. The results proved to be satisfactory within the stated objectives, opening up several study fronts in relation to game development, immersion and performance of individuals in virtual games, ankle kinematics and cognitive levels. This work also can be used as a guide for new serious game development integrated with robotic mechanisms for rehabilitation.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma estratégia de assistência adaptativa mediante a implementação de um controle de impedância variável para um robô de reabilitação do tornozelo. A estratégia é formulada de tal forma que o dispositivo robótico assiste ao paciente somente quando e quanto for necessário, seguindo o paradigma Assist-As-Needed. Inicialmente, a contribuição dinâmica do paciente durante a realização do movimento é estimada com base nas informações cinemáticas e de torque fornecidas pelo robô. Em seguida, são propostos dois métodos para se obter o parâmetro de rigidez do controlador de impedância, o primeiro deles determina um valor de erro admissível e calcula a rigidez do robô para complementar a atuação do paciente, e o segundo calcula a rigidez mediante a minimização de um funcional que quantifica o processo de reabilitação e a interação entre robô e paciente. Além disso, a quantidade de assistência dada pelo robô também é adaptada conforme o desempenho do paciente ao longo da sessão. A estratégia foi implementada no robô Anklebot e avaliada em três pacientes pós-AVC para movimentos de flexão dorsal/plantar e de inversão/eversão. Os resultados obtidos indicam que o método utilizado para a estimativa da rigidez é válido para determinar a quantidade de assistência. Finalmente, os resultados confirmam que o aumento do desempenho do paciente gera uma diminuição da assistência robótica, e vice-versa. / This work presents the design of an adaptive robotic assistance strategy through a variable impedance control of an ankle rehabilitation robot. This strategy is formulated so that the robotic device assists the patient only as much as needed, following the Assist-As-Needed paradigm. First, the dynamic contribution of the patient during the motion is estimated based on the torque and kinematic information provided by the robot. Then, two methods are proposed to calculate the stiffness parameter of the impedance controller, the first one determines an admisible value of error and computes the robot stiffness to complement the estimated patient stiffness. The second one computes the robot stiffness by minimizing a functional that quantifies both the rehabilitation process and the interaction between robot and patient. In addition, the amount of the robotic assistance is adapted according to the patient\'s performance. The proposed methods were implemented at the Anklebot and evaluated by three post-stroke patients for dorsi/plantarflexion and inversion/eversion movements. Results indicate that the stiffness estimation is a valid method to determine the amount of the assistance. Finally, the results confirm that increasing the performance of the patient generates a decrease in the robotic assistance, and vice versa.

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.

Reabilitação robótica tem um papel importante em exercícios terapêuticos ao combinar robôs com jogos sérios de computador em uma atraente plataforma terapêutica. Entretanto, a tarefa de medir o grau de adesão do paciente ao tratamento não é trivial. A dificuldade de aplicar técnicas baseadas em questionários e entrevistas, particularmente em pacientes que tiveram a fala comprometida por acidente vascular encefálico (AVE), nos inspirou a investigar técnicas não verbais e não invasivas para classificar emoções. Com este propósito, uma rede neural supervisionada foi projetada para interpretar imagens térmicas infravermelhas faciais de indivíduos realizando terapia robótica de reabilitação integrada com os jogos. Uma base de dados contendo imagens de 8 voluntários foi criada e contém reações emocionais espontâneas e provocadas. No total, foram analizadas 2445 imagens térmicas faciais, em média 100 imagens por pessoa por 3 categorias de emoções (neutra, motivado e sobrecarregado). Baseado em análise de matriz de confusão, os resultados experimentais se correlacionaram muito bem com as estimativas manuais, produzindo um desempenho global de 92,6%. / Rehabilitation robotic plays an important role in therapeutic exercises by combining robots with computer serious games into an attractive therapeutic platform. However, measuring the degree of engagement of the user is not a trivial task. The difficulty of applying question-based techniques, particularly for patients who have the speech capacity compromised due to cerebrovascular accidents, has inspired us to investigate noninvasive and nonverbal techniques aiming to classifying emotions. For this purpose, a supervised artificial neural network interprets facial infrared thermal images of individuals performing rehabilitation robotic therapy integrated with games. A database containing images of 8 users was generated by combining evoked and spontaneous emotional reactions. In total, 2445 facial thermal images with an average of 100 images per person for three categories of emotions (neutral, motivated, and overstressed) were analyzed. Based on confusion matrix analysis, the experimental results correlated very well with manual estimates, producing an overall performance of 92.6%.

Reabilitação robótica tem um papel importante em exercícios terapêuticos ao combinar robôs com jogos sérios de computador em uma atraente plataforma terapêutica. Entretanto, a tarefa de medir o grau de adesão do paciente ao tratamento não é trivial. A dificuldade de aplicar técnicas baseadas em questionários e entrevistas, particularmente em pacientes que tiveram a fala comprometida por acidente vascular encefálico (AVE), nos inspirou a investigar técnicas não verbais e não invasivas para classificar emoções. Com este propósito, uma rede neural supervisionada foi projetada para interpretar imagens térmicas infravermelhas faciais de indivíduos realizando terapia robótica de reabilitação integrada com os jogos. Uma base de dados contendo imagens de 8 voluntários foi criada e contém reações emocionais espontâneas e provocadas. No total, foram analizadas 2445 imagens térmicas faciais, em média 100 imagens por pessoa por 3 categorias de emoções (neutra, motivado e sobrecarregado). Baseado em análise de matriz de confusão, os resultados experimentais se correlacionaram muito bem com as estimativas manuais, produzindo um desempenho global de 92,6%. / Rehabilitation robotic plays an important role in therapeutic exercises by combining robots with computer serious games into an attractive therapeutic platform. However, measuring the degree of engagement of the user is not a trivial task. The difficulty of applying question-based techniques, particularly for patients who have the speech capacity compromised due to cerebrovascular accidents, has inspired us to investigate noninvasive and nonverbal techniques aiming to classifying emotions. For this purpose, a supervised artificial neural network interprets facial infrared thermal images of individuals performing rehabilitation robotic therapy integrated with games. A database containing images of 8 users was generated by combining evoked and spontaneous emotional reactions. In total, 2445 facial thermal images with an average of 100 images per person for three categories of emotions (neutral, motivated, and overstressed) were analyzed. Based on confusion matrix analysis, the experimental results correlated very well with manual estimates, producing an overall performance of 92.6%.

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.