Design and Development of a Robotic Glove Prototype for Hand Rehabilitation Using a Remote Control System
Keywords:
Rehabilitation Robot, Robotic Glove, Hand Rehabilitation, Internet of Things (IoT)Abstract
This research aimed to design, develop, and evaluate the engineering performance of a robotic glove prototype for hand rehabilitation. The prototype consisted of a robotic glove, a pneumatic actuation system integrated with servo motor-controlled pneumatic valves, an ESP8266 microcontroller, and a remote control system via the Blynk platform. The system was capable of controlling hand grasping and finger extension movements in both collective and independent finger control modes. The system performance was evaluated at the engineering prototype level by assessing flex sensor readings, control system response, and wireless communication stability. The results showed that the system was able to accurately detect and transmit finger movement data, with an average response time of approximately 59 milliseconds. The system also demonstrated continuous and stable operation. In addition, user satisfaction was evaluated with 30 participants selected through purposive sampling, representing general users rather than target patients. The evaluation results indicated that the overall user satisfaction was at a high level (Mean = 4.42), covering usability, accuracy, safety, and system stability. However, this study was limited to engineering prototype testing and did not include clinical effectiveness evaluation with actual patients. The findings suggest that the developed robotic rehabilitation glove has potential for application as a hand rehabilitation assistive device and could be further developed for future medical and rehabilitation technology applications.
References
[1] กองยุทธศาสตร์และแผนงาน, สถิติสาธารณสุข พ.ศ. 2566, กรุงเทพฯ: กองยุทธศาสตร์และแผนงาน สำนักงานปลัดกระทรวงสาธารณสุข, 2566.
[2] GBD 2021 Stroke Collaborators, “Global, regional, and national burden of stroke and its risk factors, 1990–2021: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2021,” The Lancet Neurology, vol. 23, no. 10, pp. 973–1003, 2024, doi: 10.1016/S1474-4422(24)00369-7.
[3] คคนันท์ งามเด่นเจริญศรี, “การออกแบบและพัฒนาอุปกรณ์ช่วยใช้งานมือสำหรับผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองที่มีแรงมือและแขนบางส่วนร่วมกับอาการเกร็งของนิ้วมือ,” วิทยานิพนธ์ วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต, สาขาวิศวกรรมทางการแพทย์, คณะวิศวกรรมศาสตร์, มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์, 2563.
[4] ตรีนุช อมรภิญโญเกียรติ, “บทบาทของการใช้หุ่นยนต์ฟื้นฟูผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองในโรงพยาบาลตากสิน,” วารสารสาธารณสุขและวิทยาศาสตร์สุขภาพ, ปีที่ 5, ฉบับที่ 2, หน้า 160–171, 2565.
[5] ศิวะพร ขาวอิ่น, พรสวรรค์ โพธิ์สว่าง, และ กฤติกานต์ พลงาม, “การศึกษาประสิทธิผลของการใช้ Robotic Assisted Therapy ร่วมกับการฟื้นฟูทางกิจกรรมบำบัดแบบดั้งเดิมในการเพิ่มความสามารถการควบคุมการเคลื่อนไหวรยางค์ส่วนบนผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองที่มีภาวะอัมพาตครึ่งซีก,” วารสารกรมการแพทย์, ปีที่ 43, ฉบับที่ 4, หน้า 54–60, 2561.
[6] สุวรรณา วุฒิรณฤทธิ์, กนกวรรณ ศิลปกรรมพิเศษ, และ กฤษณา อุไรศรีพงศ์, “การพัฒนาอุปกรณ์ช่วยฟื้นฟูการเดินสำหรับผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมองที่มีภาวะขาอ่อนแรง,” วารสารวิจัยสุขภาพและการพยาบาล, ปีที่ 39, ฉบับที่ 3, หน้า 194–204, 2566.
[7] D. Y.-L. Lim, H.-S. Lai, and R. C.-H. Yeow, “A bidirectional fabric-based soft robotic glove for hand function assistance in patients with chronic stroke,” Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation, vol. 20, Art. no. 120, 2023, doi: 10.1186/s12984-023-01250-4.
[8] T. Bazina, M. Kladarić, E. Kamenar, and G. Gregov, “Development of rehabilitation glove: Soft robot approach,” Actuators, vol. 13, no. 12, Art. no. 472, 2024, doi: 10.3390/act13120472.
[9] Y. Lee and H. Park, “Design optimization of a soft robotic rehabilitation glove based on finger workspace analysis,” Biomimetics, vol. 9, no. 3, Art. no. 172, 2024, doi: 10.3390/biomimetics9030172.
[10] J. J. Daly and J. R. Wolpaw, “Brain–computer interfaces in neurological rehabilitation,” The Lancet Neurology, vol. 7, no. 11, pp. 1032–1043, 2008, doi: 10.1016/S1474-4422(08)70223-0.
[11] P. Polygerinos, Z. Wang, K. C. Galloway, R. J. Wood, and C. J. Walsh, “Soft robotic glove for combined assistance and at-home rehabilitation,” Robotics and Autonomous Systems, vol. 73, pp. 135–143, Nov. 2015, doi: 10.1016/j.robot.2014.08.014.
[12] H. In, B. B. Kang, M. Sin, and K.-J. Cho, “Exo-Glove: A wearable robot for the hand with a soft tendon routing system,” IEEE Robotics & Automation Magazine, vol. 22, no. 1, pp. 97–105, Mar. 2015, doi: 10.1109/MRA.2014.2362863.
[13] S.-H. Yang et al., “An instrumented glove-controlled portable hand-exoskeleton for bilateral hand rehabilitation,” Biosensors, vol. 11, no. 12, Art. no. 495, 2021, doi: 10.3390/bios11120495.
[14] Robots and Robotic Devices—Safety Requirements for Personal Care Robots, ISO 13482:2014, 2014.
[15] Medical Electrical Equipment—Part 1: General Requirements for Basic Safety and Essential Performance, Edition 3.2, IEC 60601-1:2005+AMD1:2012+AMD2:2020 CSV, Aug. 2020.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
Categories
License
Copyright (c) 2026 Journal of Engineering and Industrial Technology, Kalasin University
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
ลิขสิทธิ์ของวารสาร
เนื้อหาและข้อมูลในบทความที่ลงตีพิมพ์ในวารสารศูนย์ดัชนีการอ้างอิงวารสารไทย ถือเป็นข้อคิดเห็นและความรับผิดชอบของผู้เขียนบทความโดยตรงซึ่งกองบรรณาธิการวารสาร ไม่จำเป็นต้องเห็นด้วย หรือร่วมรับผิดชอบใด ๆ
บทความ ข้อมูล เนื้อหา รูปภาพ ฯลฯ ที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารศูนย์ดัชนีการอ้างอิงวารสารไทย ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารศูนย์ดัชนีการอ้างอิงวารสารไทย หากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อหรือเพื่อกระทำการใด จะต้องได้รับอนุญาตเป็นลายลักอักษรจากวารสารศูนย์ดัชนีการอ้างอิงวารสารไทยก่อนเท่านั้น
