Enhancing a robotic rehabilitation model for hand-arm bimanual intensive therapy

Sevilla, 22-24 de noviembre de 2017NAOTherapist is a robotic framework that aims at developing socially-interactive rehabilitation sessions for pediatric patients with physical impairments. Although this therapeutic tool has been already assessed with the target patients in a long-term evaluation, the system is planned to participate in an Hand-Arm Bimanual Therapy Camp for Cerebral Palsy patients. This presents new challenges and requirements that must be considered to provide a better daily experience to the involved participants. This work describes how the robotic rehabilitation model used in the previous version of the platform has been improved for both the inclusion of new games and the individual adaptation.This work has been partially funded by the European Union ECHORD++ project (FP7-ICT-601116) and the TIN2015-65686-C5

Desarrollo de actividades basadas en robótica social para pacientes con TEA

El Trastorno Espectro Autista (TEA) es un trastorno del desarrollo complejo que afecta a las habilidades y competencias cognitivas, emocionales y sociales, con etiología múltiple y de variada gravedad [6]. El TEA es un trastorno con el que los pacientes que lo padecen van a convivir durante todo el desarrollo de su vida, pero, sin embargo, si este trastorno es identificado a una edad muy temprana, las terapias de intervención pueden producir mejorías significativas y duraderas. Uno de los principales problemas en común, dentro de los varios niveles de TEA, es la existencia de dificultades para conseguir la atención de estos pacientes debido a su incapacidad de relacionarse adecuadamente con el entorno. Esto da lugar a terapias largas en tiempo y muy costosas económicamente, así como una gran cantidad de tipos de terapias que pueden hacer las terapias muy complejas para los terapeutas como para los pacientes. Por lo que la atención que el paciente aporte en la terapia, así como, sobre todo no perderla, es un papel clave a la hora de mejorar la eficacia en las terapias. Este proyecto plantea una nueva hipótesis: la observación de que existe una mayor predisposición por parte de los pacientes con TEA hacia las nuevas tecnologías podría llegar a generar una mayor atención, por parte de los pacientes, en terapias realizadas con robótica social y por tanto ayudar a que la información llegue de una manera más eficaz al paciente. Se sitúa dentro del proyecto NAOTherapist [5], y su objetivo es demostrar la viabilidad de desarrollar una actividad para pacientes infantiles con TEA que sirva como herramienta de ayuda a un terapeuta en una sesión de terapia cognitiva. Más concretamente, los objetivos se centran en la resolución de tres cuestiones. La primera, es la modificación del dominio de planificación clásica de la plataforma NAOTherapist para soportar la actividad diseñada. La segunda, trata de traducir las órdenes provenientes del dominio en otras entendibles por el sistema motriz del robot NAO. Y la tercera, el reconocimiento de poses a priori desconocidas, por parte del robot NAO hacia el paciente, de entre las elegidas de un catálogo que tendrá visible durante toda la sesión este útimo. A través de este proyecto lo que se pretende es poder facilitar las terapias y captar la atención de este tipo de pacientes a través del robot NAO como apoyo al terapeuta. A la vez que se mejora la capacidad de tolerancia a fallo; el robot se equivocará de manera voluntaria durante la sesión y demostrará al paciente la corrección del fallo cómo un juego interactivo. Y a su vez, se mejora la capacidad de decisión del paciente concediéndole la oportunidad de tener el rol de terapeuta al enseñar las poses al robot.Autistic Spectrum Disorder (ASD) is a complex developmental disorder that affects cognitive, emotional and social skills and competences, with multiple etiologies and lots of varying severity [6]. ASD is a disorder in which patients who suffer from it will live together throughout their lives, but if this disorder is identified at a very early age, interventional therapies can lead to improvements significant and lasting. One of the main common problems within the various levels of ASD is the existence of difficulties in getting the attention of these patients due to their inability to relate adequately to the environment. This results in time-consuming and very costly therapies economically as well as a lot of types of therapies that can make therapies very complex for therapists as well as for patients. Therefore, the attention that the patient brings in the therapy, and do not lose it, is a key role in improving the effectiveness in the therapies. This project raises a new hypothesis: the observation that there is a greater predisposition on the part of the patients with ASD to the new technologies could generate a greater attention, on the part of the patients, in therapies made with social robotics and therefore to help to make information more effective for the patient. It is located within the NAOTherapist project [5], and its objective is to design an activity for children with ASD that serves as a tool to help a therapist in a session of cognitive therapy. More specifically, the objectives focus on the resolution of three issues. The first is the modification of the classic planning domain of the NAOTherapist platform to support the designed activity. The second, tries to translate orders from the domain into others understandable by the motor system of the robot NAO. And the third, the recognition of a priori unknown poses, by the robot NAO towards the patient, among those chosen from a catalog that will have visible during the whole session. Through this project what is intended is, to facilitate the therapies and capture the attention of this type of patients through the NAO robot as a support to the therapist. At the same time improving the fault-tolerance capability; the robot will voluntarily err during the session and demonstrate to the patient the correction of the failure as an interactive game. And in turn, the patient's decision-making ability is enhanced by giving him the opportunity to play the role of therapist by teaching the robot poses.Ingeniería Informátic