System do rehabilitacji rąk z Politechniki Rzeszowskiej doceniony w konkursie „Student-Wynalazca”

System do rehabilitacji rąk (cykl trzech wynalazków) autorstwa Pawła Gmiterka, studenta mechatroniki oraz dr. inż. Jacka S. Tutaka z Katedry Mechaniki Stosowanej i Robotyki na Wydziale Budowy Maszyn i Lotnictwa Politechniki Rzeszowskiej został wyróżniony w konkursie „Student-Wynalazca”. System składa się z aplikacji na urządzenie z systemem Android oraz trzech urządzeń zewnętrznych. 

Celem konkursu „Student-Wynalazca” jest budowa kultury innowacyjności w środowisku akademickim. Inicjatywa adresowana jest do studentów, doktorantów i absolwentów, którzy w trakcie studiów zostali twórcami/współtwórcami wynalazku bądź wzoru użytkowego/przemysłowego chronionego prawem wyłącznym lub zgłoszonego do ochrony w Urzędzie Patentowym Rzeczypospolitej Polskiej albo odpowiednim urzędzie ds. własności przemysłowej za granicą. W tym roku wpłynęło 139 zgłoszeń z 23 uczelni.

Zmiana w rehabilitacji

- Sytuacja epidemiologiczna na świecie zmusiła społeczność do nagłych zmian w trybie życia, również sposobu rehabilitacji. Jednym z tych aspektów była konieczność przeniesienia wykonywania ćwiczeń do domu. Największym problemem wśród rehabilitowanych jest brak wiedzy na temat poprawnego wykonywania ćwiczeń, dlatego zaproponowaliśmy autorski system wspomagający rehabilitację na odległość – powiedział Paweł Gmiterek.

Założeniem projektowym było zaprojektowanie, budowa i oprogramowanie systemu do rehabilitacji rąk. System składa się z aplikacji na telefon z systemem android oraz trzech przyrządów zewnętrznych: wałka, półkola i joysticka. Aplikacja została tak zaprogramowana, aby w prosty i przejrzysty sposób pokazać użytkownikowi, jak poprawnie wykonać daną aktywność. Służy ona również do kontrolowania przebiegu rehabilitacji. Każde z urządzeń zewnętrznych odpowiada za inny etap rehabilitacji. Półkole jest odpowiedzialne za wykonywanie ruchów okrężnych oraz obrotowych dla dwóch rąk jednocześnie, wałek za ruchy obrotowe dla jednej lub dwóch rąk, a joystick umożliwia wykonywanie ruchów okrężnych oraz obrotowych dla jednej ręki z oporem. Zadaniem systemu jest pomoc w przywróceniu zakresu ruchu kończyn górnych sprzed urazu. W zależności od potrzeby poszkodowanego system jest wyposażony w cztery zestawy ćwiczeń. Różnią się one zakresem ruchowym, czasem wykonania oraz liczbą wykonywanych powtórzeń.

Autorska aplikacja

- Priorytetem było przygotowanie autorskiej aplikacji, łatwej w obsłudze zarówno dla specjalistów, jak i dla osób młodych i starszych. Składa się ona z czterech zestawów ćwiczeń. Pierwszy zestaw może być wykonany bez urządzenia zewnętrznego, a pozostałe trzy zestawy są przystosowane do wybranego modułu zewnętrznego – podkreśla dr inż. Jacek Tutak.

Aplikacja została utworzona w języku Java, a do jej napisania zostało wykorzystane środowisko Android Studio. Jest to zaawansowane narzędzie programistyczne przeznaczone do pracy z urządzeniami mobilnymi działającymi na platformie Android. W momencie uruchamiania aplikacji pojawia się ekran startowy, który ma zapoznać użytkownika, jak ćwiczyć za pomocą aplikacji. Okno menu głównego daje możliwość wyboru czynności, jaką można wykonać. Graficzne przyciski ułatwiają wybór odpowiedniego zestawu. Każdy zestaw składa się z okna informacji o prawidłowym położeniu telefonu oraz z co najmniej czterech ćwiczeń rehabilitacyjnych.

Autorska aplikacja idealnie wpasowuje się w system rehabilitacji zdalnej – pacjent ma możliwość wykonywania ćwiczeń w domu pod nadzorem rehabilitanta. Zastosowanie urządzenia mobilnego pacjenta zwiększa dostępność do indywidualnej rehabilitacji.