Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um ambiente de estudos para Telereabilitação Robótica utilizando jogos cooperativos desenvolvidos com o ambiente de desenvolvimento Unity e comunicação via sockets baseados em TCP/IP. Para tanto, fez-se necessário a implementação de um programa de controle de comunicação, um jogo e um sistema robótico. A fim de estudar este ambiente, foram implementados três métodos de comunicação entre o sistema robótico e o jogo, de acordo com a literatura. Os métodos são: Controle Teleoperado Direto (PD Simétrico), Controle Teleoperado por Variáveis de Ondas e Controle Teleoperado através de Ambiente Virtual. Para realizar a avaliação destes métodos foram implementados quatro simulações de atraso de comunicação, onde os seguintes parâmetros foram avaliados: estabilidade das mensagens enviadas e recebidas, sincronismos dos motores do sistema robótico e seus parâmetros (torque e velocidade) e sincronismo do sistema robótico com o ambiente lúdico (jogo). As situações de atraso criadas foram de: 1 milissegundo, 300 milissegundos, 600 milissegundos e 900 milissegundos. Todos os métodos implementados se mostraram suscetíveis a altos índices de atraso (especialmente ao testarmos atrasos artificiais de 600 e 900 milissegundos). O método que apresentou menores falhas foi o de controle de variáveis de ondas. / This dissertation presents the development of an study environment for telerehabilitation robotics using cooperative games developed with Unity (Game Engine) and communication with sockets based on TCP/IP protocol. For this purpose, it was necessary to implement a control program of communication, one game and a robotic system. To study this environment, three methods of communication between the robotic system and the game according to the literature were implemented. These methods are: Direct Teleoperated Control (symmetrical PD), Teleoperated Control for Wave Variables and Teleoperated Control through Virtual Environment. In order to evaluate these methods were implemented four simulations delay of communication, where the following parameters were evaluated: stability of messages sent and received, timings of the motors of the robotic system and its parameters (torque and speed) and timing of the robotic system with playful environment (game). The delay simulations were created: 1 millisecond, 300 milliseconds, 600 milliseconds and 900 milliseconds. All implemented methods proved susceptible to high rates of delay (especially when we test artificial delays of 600 and 900 milliseconds). The method presented minor flaws was the Teleoperated Control for Wave Variables.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um ambiente de estudos para Telereabilitação Robótica utilizando jogos cooperativos desenvolvidos com o ambiente de desenvolvimento Unity e comunicação via sockets baseados em TCP/IP. Para tanto, fez-se necessário a implementação de um programa de controle de comunicação, um jogo e um sistema robótico. A fim de estudar este ambiente, foram implementados três métodos de comunicação entre o sistema robótico e o jogo, de acordo com a literatura. Os métodos são: Controle Teleoperado Direto (PD Simétrico), Controle Teleoperado por Variáveis de Ondas e Controle Teleoperado através de Ambiente Virtual. Para realizar a avaliação destes métodos foram implementados quatro simulações de atraso de comunicação, onde os seguintes parâmetros foram avaliados: estabilidade das mensagens enviadas e recebidas, sincronismos dos motores do sistema robótico e seus parâmetros (torque e velocidade) e sincronismo do sistema robótico com o ambiente lúdico (jogo). As situações de atraso criadas foram de: 1 milissegundo, 300 milissegundos, 600 milissegundos e 900 milissegundos. Todos os métodos implementados se mostraram suscetíveis a altos índices de atraso (especialmente ao testarmos atrasos artificiais de 600 e 900 milissegundos). O método que apresentou menores falhas foi o de controle de variáveis de ondas. / This dissertation presents the development of an study environment for telerehabilitation robotics using cooperative games developed with Unity (Game Engine) and communication with sockets based on TCP/IP protocol. For this purpose, it was necessary to implement a control program of communication, one game and a robotic system. To study this environment, three methods of communication between the robotic system and the game according to the literature were implemented. These methods are: Direct Teleoperated Control (symmetrical PD), Teleoperated Control for Wave Variables and Teleoperated Control through Virtual Environment. In order to evaluate these methods were implemented four simulations delay of communication, where the following parameters were evaluated: stability of messages sent and received, timings of the motors of the robotic system and its parameters (torque and speed) and timing of the robotic system with playful environment (game). The delay simulations were created: 1 millisecond, 300 milliseconds, 600 milliseconds and 900 milliseconds. All implemented methods proved susceptible to high rates of delay (especially when we test artificial delays of 600 and 900 milliseconds). The method presented minor flaws was the Teleoperated Control for Wave Variables.

O acidente vascular cerebral (AVC) é a principal causa de mortes no Brasil entre os óbitos por doenças cerebrovasculares e a principal causa de incapacidade no mundo. Este é um problema substancial de saúde pública e econômico, representa mais da metade dos pacientes neurológicos hospitalizados e muitos apresentam sequelas como hemiparesia, dependência completa ou parcial, afasias e dificuldade na deambulação. Um recurso para potencializar a reabilitação é a \"Telereabilitação\" (TR), que usa as tecnologias de informação e comunicação (TIC\'s) para acompanhamento à distância. Inúmeros benefícios da telessaúde e TR já foram descritos, incluindo um melhor acesso aos serviços de saúde, custo-eficácia, mais oportunidades educacionais, melhoria dos resultados na recuperação, melhor qualidade dos cuidados, melhor qualidade de vida e reforço dos suportes sociais. O presente trabalho realizou um levantamento da percepção dos profissionais e das ferramentas utilizadas por terapeutas ocupacionais para acompanhamento à distância de pacientes com seqüelas de AVC, assim como introduziu ferramentas de TR (mensagens de texto, telefonemas, chats online, etc) em serviços de reabilitação da cidade de Ribeirão Preto e verificou sua viabilidade de uso com estes pacientes. O estudo se desenvolveu em duas partes: 1) levantamento da percepção dos profissionais e das tecnologias usadas nos serviços de terapia ocupacional através de um questionário semi-estruturado; 2) implantação de ferramentas de acompanhamento à distância integradas ao acompanhamento convencional. A parte de implantação foi dividida em duas fases. Na primeira com o uso de somente uma ferramenta para acompanhamento do paciente (por exemplo a mensagem de texto via celular) e a segunda com o uso de duas ferramentas em conjunto (telefonemas e mensagens de texto). O acompanhamento dos pacientes em cada fase foi pelo período de no máximo dois meses. A viabilidade de uso das tecnologias foi avaliada nos aspectos de tempo dispensado para uso, facilidade, percepção de utilidade e adesão à ferramenta, que foram analisados através de questionários estruturados aplicados com o terapeuta do serviço e o paciente. Obteve-se como resultado da primeira parte do estudo um levantamento com 27 terapeutas ocupacionais. Na segunda parte as ferramentas foram introduzi das no tratamento de 9 pacientes. Foi verificado que muitos profissionais já utilizam na clínica as tecnologias de informação e comunicação para acompanhamento à distância. Pôde-se discutir sobre a importância da ética no uso de tecnologias para acompanhamento à distância, da consideração de aspectos como da confiabilidade da informação fornecida pela tecnologia, avaliação das habilidades do paciente para uso, uso de tecnologias de uso prévio do paciente, avaliação da sua rotina e hábitos de vida no momento da escolha da ferramenta. Os pacientes acompanhados não apresentaram dificuldades no uso das ferramentas introduzidas, relataram satisfação com uso e foi observado pelos terapeutas a facilitação do processo de reabilitação através da maior adesão das orientações, monitoramento do paciente e motivação na terapia. / Stroke is the leading cause of death in Brazil between deaths due to cerebrovascular disease and the leading cause of disability worldwide. This is an issue of substantial public health and economic accounts for more than half of patients hospitalized and many have neurological sequelae such as hemiparesis, partial or complete dependence, aphasia and difficulty in walking. A resource for enhancing rehabilitation is \"Telereabilitação\" (TR), which uses communication technologies for distance care. Numerous benefits of telehealth and TR have been described, including improving access to health services, cost-effective, more educational opportunities, improved results in recovery, better quality of care, better quality of life and strengthening social supports. This study conducted a survey of the perceptions of professionals and the tools used by occupational therapists for remote monitoring of patients with sequelae of stroke, as well as introduced the TR (text messages, phone calls, online chats, etc.) tools in rehabilitation services the city of Ribeirão Preto and verifted its feasibility of use with these patients. The study was conducted in two parts: 1) raising the awareness of professionals and technology used in occupational therapy services through a semi-structured questionnaire; 2) implementation of the integrated monitoring to conventional monitoring tools away. The deployment part was divided into two phases. At first only with the use of a tool for monitoring the patient (e.g. via mobile text message), and the second using two tools together (phone calls and text messages). Monitoring of patients in each phase was the period of maximum two months. The feasibility of using technology was evaluated in the aspects of time allocated for use, ease, perceived usefulness and adherence to the tool, which were analyzed using structured questionnaires with the therapist and the patient service. Obtained as a result of the first part of the study a survey of 27 occupational therapists. In the second part the tools were made in the treatment of patients 9. It was found that many professionals now use in clinical information technology and communication for remote monitoring. We can discuss about the importance of ethics in the use of technology for remete monitoring, the consideration of aspects such as the reliability of the information provided by the technology, skills assessment of the patient to use, use of prior patient use technologies, assessment of your routine and lifestyle in their choice of tool. The patients monitored had no difficulties in using the tools introduced, reported satisfaction with use and was observed by the therapists facilitating the rehabilitation process through greater adherence to the guidelines, patient monitoring and motivation in therapy.

O acidente vascular cerebral (AVC) é a principal causa de mortes no Brasil entre os óbitos por doenças cerebrovasculares e a principal causa de incapacidade no mundo. Este é um problema substancial de saúde pública e econômico, representa mais da metade dos pacientes neurológicos hospitalizados e muitos apresentam sequelas como hemiparesia, dependência completa ou parcial, afasias e dificuldade na deambulação. Um recurso para potencializar a reabilitação é a \"Telereabilitação\" (TR), que usa as tecnologias de informação e comunicação (TIC\'s) para acompanhamento à distância. Inúmeros benefícios da telessaúde e TR já foram descritos, incluindo um melhor acesso aos serviços de saúde, custo-eficácia, mais oportunidades educacionais, melhoria dos resultados na recuperação, melhor qualidade dos cuidados, melhor qualidade de vida e reforço dos suportes sociais. O presente trabalho realizou um levantamento da percepção dos profissionais e das ferramentas utilizadas por terapeutas ocupacionais para acompanhamento à distância de pacientes com seqüelas de AVC, assim como introduziu ferramentas de TR (mensagens de texto, telefonemas, chats online, etc) em serviços de reabilitação da cidade de Ribeirão Preto e verificou sua viabilidade de uso com estes pacientes. O estudo se desenvolveu em duas partes: 1) levantamento da percepção dos profissionais e das tecnologias usadas nos serviços de terapia ocupacional através de um questionário semi-estruturado; 2) implantação de ferramentas de acompanhamento à distância integradas ao acompanhamento convencional. A parte de implantação foi dividida em duas fases. Na primeira com o uso de somente uma ferramenta para acompanhamento do paciente (por exemplo a mensagem de texto via celular) e a segunda com o uso de duas ferramentas em conjunto (telefonemas e mensagens de texto). O acompanhamento dos pacientes em cada fase foi pelo período de no máximo dois meses. A viabilidade de uso das tecnologias foi avaliada nos aspectos de tempo dispensado para uso, facilidade, percepção de utilidade e adesão à ferramenta, que foram analisados através de questionários estruturados aplicados com o terapeuta do serviço e o paciente. Obteve-se como resultado da primeira parte do estudo um levantamento com 27 terapeutas ocupacionais. Na segunda parte as ferramentas foram introduzi das no tratamento de 9 pacientes. Foi verificado que muitos profissionais já utilizam na clínica as tecnologias de informação e comunicação para acompanhamento à distância. Pôde-se discutir sobre a importância da ética no uso de tecnologias para acompanhamento à distância, da consideração de aspectos como da confiabilidade da informação fornecida pela tecnologia, avaliação das habilidades do paciente para uso, uso de tecnologias de uso prévio do paciente, avaliação da sua rotina e hábitos de vida no momento da escolha da ferramenta. Os pacientes acompanhados não apresentaram dificuldades no uso das ferramentas introduzidas, relataram satisfação com uso e foi observado pelos terapeutas a facilitação do processo de reabilitação através da maior adesão das orientações, monitoramento do paciente e motivação na terapia. / Stroke is the leading cause of death in Brazil between deaths due to cerebrovascular disease and the leading cause of disability worldwide. This is an issue of substantial public health and economic accounts for more than half of patients hospitalized and many have neurological sequelae such as hemiparesis, partial or complete dependence, aphasia and difficulty in walking. A resource for enhancing rehabilitation is \"Telereabilitação\" (TR), which uses communication technologies for distance care. Numerous benefits of telehealth and TR have been described, including improving access to health services, cost-effective, more educational opportunities, improved results in recovery, better quality of care, better quality of life and strengthening social supports. This study conducted a survey of the perceptions of professionals and the tools used by occupational therapists for remote monitoring of patients with sequelae of stroke, as well as introduced the TR (text messages, phone calls, online chats, etc.) tools in rehabilitation services the city of Ribeirão Preto and verifted its feasibility of use with these patients. The study was conducted in two parts: 1) raising the awareness of professionals and technology used in occupational therapy services through a semi-structured questionnaire; 2) implementation of the integrated monitoring to conventional monitoring tools away. The deployment part was divided into two phases. At first only with the use of a tool for monitoring the patient (e.g. via mobile text message), and the second using two tools together (phone calls and text messages). Monitoring of patients in each phase was the period of maximum two months. The feasibility of using technology was evaluated in the aspects of time allocated for use, ease, perceived usefulness and adherence to the tool, which were analyzed using structured questionnaires with the therapist and the patient service. Obtained as a result of the first part of the study a survey of 27 occupational therapists. In the second part the tools were made in the treatment of patients 9. It was found that many professionals now use in clinical information technology and communication for remote monitoring. We can discuss about the importance of ethics in the use of technology for remete monitoring, the consideration of aspects such as the reliability of the information provided by the technology, skills assessment of the patient to use, use of prior patient use technologies, assessment of your routine and lifestyle in their choice of tool. The patients monitored had no difficulties in using the tools introduced, reported satisfaction with use and was observed by the therapists facilitating the rehabilitation process through greater adherence to the guidelines, patient monitoring and motivation in therapy.

Over the last decades, the worldwide increase in cases of neuromotor health issues, due to overall population aging, motivated a growing research interest in improving rehabilitation processes with robotics. The performed studies opened the possibility to include other auxiliary technologies in physical and occupational therapy, like virtual reality and remote interaction between patients and therapists. Although there are verified and potential benefits to rehabilitation provided by these techniques, there are still few attempts towards tooling and methodology standardization, which could lead to faster developments. This work describes the creation of a proposed common computational platform for robotic rehabilitation studies, with support for virtual games and telecommunication. A preceding literature review helped to determine the requirements and development tools for such multipurpose system. Its modular and configurable design aims to allow components reuse and adaptability to different robotic therapy cases, even ones not initially intended, preventing work duplication. Details about the system\'s structure, components and operation are shown, focusing its provided flexibility. Multiplayer games involving position and force control are also created to test the proposed system in real and simulated environment, in order to demonstrate its usability for application and evaluation of robotic rehabilitation strategies. At the end, the results obtained so far are discussed and considerations about missing points and future developments are made. / Nas últimas décadas, o aumento global nos casos de problemas de saúde neuromotores, devido ao envelhecimento da população, motivou um interesse crescente na pesquisa sobre melhoria de processos de rehabilitação utilizando robótica. Os estudos realizados realizados abriram possibilidade de se incluir outras tecnologias auxiliares na terapia física e ocupacional, como realidade virtual e interação remota entre pacientes e terapeutas. Apesar dos benefícios verificados ou potenciais da aplicação dessas técnicas, ainda há poucas iniciativas no sentido de padronizar ferramentas e metodologias para sua implementação e teste, o que poderia catalisar os avanços na área. Esse trabalho descreve a criação de uma plataforma computacional comum para estudos de Reabilitação Robótica, com suporte a utilização de Jogos Sérios e teleoperação. Uma revisão bibliográfica prévia ajudou a definir os requisitos e ferramentas de desenvolvimento adequadas para tal sistema multipropósito. Seu projeto modular e configurável tem o intuito de permitir reutilização de componentes e sua fácil adaptação a diferentes tipos de terapia, mesmo não inicialmente planejadas, evitando duplicação de trabalho. Jogos multijogador envolvendo controle de força e posição são também criados para testar o sistema proposto em situações reais ou simuladas, de modo a demonstrar sua utilidade para aplicação Detalhes de sua estrutura de operação, protocolos de comunicação e componentes são mostrados, destacando-se a flexibilidade oferecida. Testes simples de viabilidade com indivíduos saudáveis são realizados, a fim de demonstrar sua utilidade para aplicação e avaliação de estratégias de reabilitação robótica. Ao fim, os resultados obtidos até então são discutidos, e considerações sobre informações ainda faltantes e trabalhos futuros são feitas.

Over the last decades, the worldwide increase in cases of neuromotor health issues, due to overall population aging, motivated a growing research interest in improving rehabilitation processes with robotics. The performed studies opened the possibility to include other auxiliary technologies in physical and occupational therapy, like virtual reality and remote interaction between patients and therapists. Although there are verified and potential benefits to rehabilitation provided by these techniques, there are still few attempts towards tooling and methodology standardization, which could lead to faster developments. This work describes the creation of a proposed common computational platform for robotic rehabilitation studies, with support for virtual games and telecommunication. A preceding literature review helped to determine the requirements and development tools for such multipurpose system. Its modular and configurable design aims to allow components reuse and adaptability to different robotic therapy cases, even ones not initially intended, preventing work duplication. Details about the system\'s structure, components and operation are shown, focusing its provided flexibility. Multiplayer games involving position and force control are also created to test the proposed system in real and simulated environment, in order to demonstrate its usability for application and evaluation of robotic rehabilitation strategies. At the end, the results obtained so far are discussed and considerations about missing points and future developments are made. / Nas últimas décadas, o aumento global nos casos de problemas de saúde neuromotores, devido ao envelhecimento da população, motivou um interesse crescente na pesquisa sobre melhoria de processos de rehabilitação utilizando robótica. Os estudos realizados realizados abriram possibilidade de se incluir outras tecnologias auxiliares na terapia física e ocupacional, como realidade virtual e interação remota entre pacientes e terapeutas. Apesar dos benefícios verificados ou potenciais da aplicação dessas técnicas, ainda há poucas iniciativas no sentido de padronizar ferramentas e metodologias para sua implementação e teste, o que poderia catalisar os avanços na área. Esse trabalho descreve a criação de uma plataforma computacional comum para estudos de Reabilitação Robótica, com suporte a utilização de Jogos Sérios e teleoperação. Uma revisão bibliográfica prévia ajudou a definir os requisitos e ferramentas de desenvolvimento adequadas para tal sistema multipropósito. Seu projeto modular e configurável tem o intuito de permitir reutilização de componentes e sua fácil adaptação a diferentes tipos de terapia, mesmo não inicialmente planejadas, evitando duplicação de trabalho. Jogos multijogador envolvendo controle de força e posição são também criados para testar o sistema proposto em situações reais ou simuladas, de modo a demonstrar sua utilidade para aplicação Detalhes de sua estrutura de operação, protocolos de comunicação e componentes são mostrados, destacando-se a flexibilidade oferecida. Testes simples de viabilidade com indivíduos saudáveis são realizados, a fim de demonstrar sua utilidade para aplicação e avaliação de estratégias de reabilitação robótica. Ao fim, os resultados obtidos até então são discutidos, e considerações sobre informações ainda faltantes e trabalhos futuros são feitas.