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Master Thesis Year : 2017

Haptic feedback prototype as part of a post-stroke rehabilitation device

Création d'un prototype d'objet connecté à retour haptique dans le cadre d'un dispositif de rééducation post-accident vasculaire cérébral

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Abstract

The research team Neurosys wants to develop a protocol of motor rehabilitation of stroke patients using the grasping movement. An novel approach was considered by amplifying neurophysiological events intervening within the sensorimotor loop. Thus, Neurosys developed its own kinesthetic motor imagery brain-computer interface. The use of these imageries and such interfaces are complex. That’s why the team developed a gamied virtual environment within the BCI and a new way of learning kinesthetic motor imagery, whose association was nicknamed GRASP’IT. The problem was therefore to discover new ways of enhancing GRASP’IT, in order to approach the desired rehabilitation protocol. My role was to carry out a bibliographic study to discuss the design of such a rehabilitation therapy and to support the GRASP’IT system already in place. Thereafter, two areas of improvement emerged. First, I had to recast the system to be able to validate it technically and experimentally. I successfully recast it, as it was technically validated during a demonstration for IHM 2017. Moreover, the rst trends emerging from my experiments was very encouraging. Second, I had to design a bottle integrating a haptic feedback : it beneted GRASP’IT and allowed the team to draw near this rehab. The prototyping of this bottle was also very promising because its theoretical realization was validated by my peers, including its integration within the BCI. If the results from GRASP’IT and this bottle are in line with the team’s expectations, Neurosys would position itself as a pioneering team in the learning of kinesthetic motor imageries. Dierent opportunities could occur and lead the team to the motor rehabilitation protocol that it wishes to put in place.
L’équipe de recherche Neurosys souhaite développer un protocole de rééducation motrice, autour du mouvement de préhension de la main, pour des personnes ayant subi une attaque cérébrale. Elle adopte une approche novatrice en cherchant à amplier des phénomènes neurophysiologiques intervenant au sein de la boucle sensorimotrice. Elle développe alors sa propre interface cerveau-ordinateur qui se fonde sur les imaginations motrices kinesthésiques. L’utilisation de ces imaginations et ces interfaces est cependant complexe. Elle a alors développé un environnement virtuel ludié au sein de son interface et un protocole d’apprentissage individualisé de ces imaginations, dont l’association est baptisée GRASP’IT. La problé- matique consistait donc à découvrir de nouvelles voies de développement de GRASP’IT, an d’approcher ce protocole de rééducation souhaité. Mon rôle consistait alors à réaliser une étude bibliographique pour aborder la conception d’une telle thérapie rééducative et étayer le système GRASP’IT déjà mis en place. Par la suite, deux axes d’amélioration se sont alors dessinés. Je devais alors eectuer une refonte de ce système pour pouvoir le valider techniquement et expérimentalement. J’ai ainsi eectué une refonte de ce système avec succès, puisqu’elle a été validée techniquement lors d’une démonstration pour IHM 2017. Par ailleurs, les premières tendances issues de mes expérimentations sont très encourageantes. Je devais ensuite concevoir une gourde à retour haptique : elle devait alors s’intégrer dans GRASP’IT an de le renforcer et de s’approcher de cette rééducation. Le prototypage de cette gourde est également en très bonne voie puisque sa réalisation théorique a été validée par mes pairs, ainsi que son intégration dont la solution doit maintenant être mise en place. Si les résultats issus de GRASP’IT et de cette gourde sont conformes aux espérances de l’équipe, elle se positionnerait comme une équipe pionnière dans l’apprentissage des imaginations motrices kinesthésiques. Diérentes opportunités pourraient alors se présenter à elle et la mener vers ce protocole de rééducation qu’elle désire mettre en place.
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Dates and versions

hal-01653697 , version 1 (01-12-2017)

Identifiers

  • HAL Id : hal-01653697 , version 1

Cite

Romain Orhand. Création d'un prototype d'objet connecté à retour haptique dans le cadre d'un dispositif de rééducation post-accident vasculaire cérébral . Interface homme-machine [cs.HC]. 2017. ⟨hal-01653697⟩
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