Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Analiza in sinteza gibanja pri človeku in stroju

Obdobja
Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
2.06.00  Tehnika  Sistemi in kibernetika   
3.03.00  Medicina  Nevrobiologija   

Koda Veda Področje
T115  Tehnološke vede  Medicinska tehnologija 
Ključne besede
rehabilitacijska robotika, funkcionalna električna stimulacija, sistemi človek stroj, haptični vmesniki, kognitivna povratna informacija, biomehatronika, senzorni in merilni sistemi, hoja, stoja, vstajanje, manipulacija, prijemanje
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (20)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  02813  dr. Tadej Bajd  Sistemi in kibernetika  Vodja  2004 - 2008  834 
2.  20185  dr. Aleš Bardorfer  Meroslovje  Raziskovalec  2005  46 
3.  20180  dr. Imre Cikajlo  Sistemi in kibernetika  Raziskovalec  2005 - 2008  261 
4.  28857  mag. Peter Čepon  Proizvodne tehnologije in sistemi  Tehnični sodelavec  2007 - 2008  28 
5.  26224  dr. Justin Činkelj  Energetika  Tehnični sodelavec  2005 - 2006  29 
6.  28460  dr. Aleš Hribar  Proizvodne tehnologije in sistemi  Mladi raziskovalec  2007 - 2008  13 
7.  12660  dr. Roman Kamnik  Proizvodne tehnologije in sistemi  Raziskovalec  2004 - 2008  312 
8.  21356  dr. Timotej Kodek  Energetika  Raziskovalec  2004 - 2008  38 
9.  27523  dr. Tomaž Koritnik  Sistemi in kibernetika  Mladi raziskovalec  2006 - 2008  31 
10.  23410  dr. Gregorij Kurillo  Sistemi in kibernetika  Mladi raziskovalec  2004 - 2005  55 
11.  19222  dr. Jernej Kuželički  Električne naprave  Raziskovalec  2005 - 2008  30 
12.  14038  dr. Zlatko Matjačić  Sistemi in kibernetika  Raziskovalec  2004 - 2008  373 
13.  18182  dr. Matjaž Mihelj  Sistemi in kibernetika  Raziskovalec  2004 - 2008  334 
14.  07134  dr. Marko Munih  Sistemi in kibernetika  Raziskovalec  2004 - 2008  729 
15.  24473  dr. Andrej Olenšek  Sistemi in kibernetika  Mladi raziskovalec  2004 - 2008  113 
16.  25411  dr. Janez Podobnik  Sistemi in kibernetika  Mladi raziskovalec  2005 - 2006  112 
17.  23975  Irena Stanonik    Tehnični sodelavec  2004 - 2008  20 
18.  17130  Janez Šega    Tehnični sodelavec  2004 - 2005  28 
19.  17489  Igor Tomšič    Tehnični sodelavec  2004 - 2008  55 
20.  21353  dr. Mitja Veber  Sistemi in kibernetika  Raziskovalec  2005 - 2008  70 
Organizacije (2)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0309  Univerzitetni rehabilitacijski inštitut Republike Slovenije - Soča  Ljubljana  5053919000  5.808 
2.  1538  Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko  Ljubljana  1626965  28.019 
Povzetek
Interdisciplinarna in interinstitucionalna raziskovalna skupina že vrsto let deluje na področju rehabilitacijske tehnike. V preteklosti se je uveljavila z raziskavami na področju funkcionalne električne stimulacije paraliziranih mišic. Pomemben dosežek je bila sinteza vzorca hoje pri povsem hromi paraplegični osebi. Raziskovalci so objavili vrsto člankov v uglednih revijah, prvo mednarodno monografijo s področja FES, dva slovenska proizvajalca pa proizvajata električne stimulatorje, ki so rezultat razvojnega dela skupine. Raziskave novega petletnega obdobja so usmerjene v rehabilitacijsko robotiko. Temeljijo na izvirni shemi rehabilitacijskega sistema, ki je sestavljena iz treh podsistemov: aktuacijski, senzorski in kognitivni sistem. Aktuacijski sistem poleg že omenjene električne stimulacije predstavljajo originalni robotski sistemi, ki jih poganjajo električni ali hidravlični motorji. Razvijamo multisenzorne sisteme gibanja ekstremitet, ki obsegajo akcelerometre, žiroskope in goniometre. Gibanje zgornjih ekstremitet zaznavamo s haptičnimi vmesniki. Posebne pretvornike smo razvili za merjenje sil prijemanja. Med senzorne sisteme sodijo tudi brezkontaktna optična merjenja gibanja in merjenje rekacijskih sil s pritiskovnimi ploščami in merilnim čevlji. Kognitivno informacijo posredujemo bolniku v obliki zvočnih signalov, senzorne stimulacije, haptične informacije in navideznih okolij prikazanih na računališkem zaslonu. Razvijamo sisteme za urjenje hoje, vstajanja, ravnotežja in stoje, gibanja zgornjih ekstremitet in prijemanja. Predlagani sistemi omogočajo tudi sprotno evalvacijo bolnikovih lokomotornih sposobnosti.
Pomen za razvoj znanosti
Sodobne rešitve v industriji in zdravstvu, vključno z rehabilitacijo, zahtevajo inovacije, napredne visokotehnološke rešitve, prenos celovitih pristopov z drugih področij in sinergijo učinkovitih omrežnih rešitev. V primerjavi z drugimi raziskovalnimi središči v EU in ZDA, ima Slovenija pomembne primerjalne prednosti. Ljubljanska rehabilitacijska inženirska skupina tradicionalno deluje na področju rehabilitacijskih tehnologij z raziskavami in kliničnim sodelovanjem, ki se je gradilo skoraj petdeset let, in ima za posledico novo znanje in prenos dosežkov raziskav v nove izdelke in nove metode. Naša glavna dejavnost je razvoj na področjih rehabilitacije in industrije. Pozornost je usmerjena na naprave in metodologije, ki odpirajo nove možnosti, so prijazne za uporabnika in vsakodnevno uporabo. Program raziskav »Analiza in sinteza gibanja pri človeku in stroju« se zelo dobro sklada s programom Information and Communication Technologies (ICT) v FP7. Naš projekt v FP7 MIMICS STREP poteka že od samega začetka izvajanja FP7. Rehabilitacijski trening z večsenzorskim in večmodalnim interaktivnim sistemom navidezne resničnosti vključuje haptičnega robota, vizualno in zvočno modalnost. Preko merjenja fizioloških parametrov se prepoznava psihofiziološko stanje osebe. Takšen e-sistem zagotovlja nov način medsebojnega sodelovanja med človekom in navideznim okoljem, kar ima za posledico bolj naravno, intuitivno, učinkovito in spodbujajočo interakcijo. Prilagajanje sistema na osnovi fizične interakcije s človekom in njegovim psihofiziološim stanjem je nov mejnik v interakciji človek robot in osnova za uspešno rehabilitacijo osredotočeno na pacienta. Pričakovati je tudi prenos te tehnologije na druga področja interakcije človek-stroj in računalnik-stroj. Program je skladen s tremi temami delovnega načrta ICT, pri čemer prvi, „Cognitive systems, Interaction, Robotics”, uporablja robote za manipulacijo s predmeti različnih oblik in velikosti, robote s senzorskimi sistemi in druge sisteme za spremljanje in nadziranje, tudi intuitivne interaktivne večmodalne sisteme zasnovane na 3D tehnologiji. Tema „ICT for Independent Living and Inclusion” vsebuje vidike mobilnosti, reorganizacijo integrirane zdravstvene oskrbe in rehabilitacijo. Naše interdisciplinarno delo, izhajajoč iz FP6, med drugim zajema rehabilitacijo na domu in e-vključevanje, ki ostajajo najpomembnejše prednostne naloge v Evropi, ZDA in na Japonskem. Tretja evropska tema „Towards sustainable and personalised healthcare” je močno interdisciplinarna in neposredno prispeva v „Inclusive European Information Society”, kot je opredeljeno v strateškem zapisu „i2010 – European Information Society 2010”. Namen naše raziskave je razviti e-naprave za premoščanje omejitve zaradi bolezni ali poškodb, za povečanje samostojnosti starejših oseb in podaljšanje njihove družbene aktivnosti. Ena izmed usmeritev Future and Emerging Technologies (FET), vključena v naše raziskave, je tudi „Human-Computer Confluence”, torej interakcija, senzorika in delovanje sistema človek-računalnik. V teh okvirih so naše vodilne raziskave na področju v sodelovanju z najbolj uglednimi skupinami v EU v osnovi multidisciplinarne. Obsegajo sodelovanje s slovenskim industrijskim okoljem in partnerstvom v EU.
Pomen za razvoj Slovenije
Skupina goji že dolgoletno tradicijo kvalitetnih raziskav, prenosa izdelkov v industrijsko in rehabilitacijsko okolje. Trenutne raziskave v skupini so vpete v mednarodni raziskovalni prostor, dobivajo odmev v recenziranih mednarodnih publikacijah, mednarodnih industrijskih povezavah in projektih. Naši ključni industrijski partnerji Trimo, Eta, Motoman in ABB so sicer slovenska podjetja, vendar s prodajo in proizvodnjo segajo preko naših meja. Kot taki iščejo poti prodora na tuje ne samo preko ekonomskih mrež, ampak s produkti in storitvami želijo obdržati kvalitetno prednost pred tujo konkurenco. Iščejo naše znanje in ga preko specifičnih raziskovalnih dosežkov vgrajujejo v svoje proizvode, postopke in storitve, kar prinaša boljšo kvaliteto, manjši izmet, boljšo produktivnost in s tem neposredne finančne učinke. V bližnji prihodnosti bo staranje populacije v Sloveniji in širše v Evropi zahtevalo razvoj učinkovitih rehabilitacijsko-terapevtskih pristopov k obravnavi starostnikov in populacije z različnimi nevrološkimi okvarami. Ker enostavno ne bo dovolj institucionalnih kapacitet, je potrebno načrtovati pristope, ki bodo minimizirali stroške ter maksimizirali učinke rehabilitacije. Mogoča je delitev rehabilitacijskega procesa v dve fazi, prva se navezuje na obravnavo v klinični ustanovi z diagnostiko ter začetnim delom začrtane terapije. Druga se izvaja na domu uporabnika – „home-based therapy”, je lahko precej cenejša in veliko bolj učinkovita zaradi znatno daljšega trajanja rehabilitacije. Tu vidimo velik neposredni pomen v razvoju ustreznih tehnologij in rehabilitacijskih postopkov ter ustreznem usposabljanju zdravstvenih delavcev in uporabnikov, ki bodo v prihodnosti omogočali postopno uvajanje rehabilitacijskih storitev na domovih uporabnikov. Potencial članstva Slovenije v EU s prostim pretokom blaga in storitev ni izkoriščen glede na zmožnosti. Inštitut za rehabilitacijo RS (IR-RS) poseduje vrhunsko opremo, ustrezne kadre ter dolgo tradicijo v svetovnem prostoru in je zainteresiran za vpeljavo novih vrhunskih pristopov. Podobno se veliko zdravilišč v Sloveniji ozira za novimi storitvami. IR-RS se zaveda izziva in enkratne razvojne priložnosti v skupnem razvoju in klinični uporabi napredne tehnologje rehabilitacijske robotike predstavljene v tem predlogu, z našo pomočjo vzgaja kadre in vstopa v formiranje robotske terapije. Veseli smo spoznanja, da stik z našimi najnovejšimi FP7 raziskavami iščejo ne samo napredne klinike v Evropi, ampak tudi naše domače partnerske institucije pa tudi manjši privatni subjekti. Pomen programa raziskovalne skupine se kaže na različnih nivojih. Naša dejavnost je priznana in se mednarodno kali skozi FP4 - FP7 projekte in s sodelovanjem z industrijo, hkrati prenašamo izkušnje v domače okolje na dodiplomske in podiplomske študente oziroma študijske programe, partnerske institucije in industrijske partnerje. Študijski programi robotike so eni najbolj privlačnih na Fakulteti za elektrotehniko UL, nudijo široko paleto znanja od strojništva, elektrotehnike do računalništva, visoko motivirajo, omogočajo individualni in skupinski študij. Industrija z zaupanjem sprejema tak profil diplomantov, magistrantov in doktorandov. Kvaliteto zagotavljamo z mednarodnim prepihom ter obojestransko mobilnostjo študentov in akademskega osebja z najbolj eminentnimi institucijami. Posredno so naši diplomanti in doktorandi iskani v domačih podjetjih in dobrodošli v tujini. Posredni pomen za družbo je tudi v popularizacijskih aktivnostih, kot so študentske delavnice industrijske robotike (DIR, 7IR, TIR), rehabilitacijske robotike, dnevi elektrotehnike, organizacija mednarodnih konferenc doma in sodelovanje pri organizaciji v tujini.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Zaključno poročilo, celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Zaključno poročilo, celotno poročilo na dLib.si
Zgodovina ogledov
Priljubljeno