Development of a Tele-Physiotherapy Device to Remedy Elbow Joint with Mobile App Support

The aim of this thesis was to develop a wearable tele-physiotherapy device that addresses the remote elbow joint rehabilitation. The developed device consists of a wearable exoskeleton equipped with servo motor, joint angle sensor, EMG sensor, battery and Wi-Fi module. By connecting with the Android mobile application, it enables real-time monitoring of EMG data and programming of personalized exercise programs. The device offers convenience and comfort to patients by eliminating the need for face-to-face physiotherapy sessions and aims to reduce treatment costs and treatment time.
The development process started with the design of the exoskeleton structure, then the
necessary electronic hardware and sensors selected and placed on the device. In the
second stage, the embedded system software of the Stm32 processor developed. The
embedded system on the device should be able to control the servo motor, sensors and
connect to the android phone and share the sensor data and exercise program
information. In the last stage, a mobile application developed to connect the
physiotherapy device from the phone. Thanks to the developed IOT mobile software,
the patient's training programs can be controlled, loaded onto the device, and the
patient's condition can be shared with the doctor.
In this thesis the development process of a wearable tele-physiotherapy device with an
IOT (internet of things) feature is presented. The device is capable of data
collection/processing, physiotherapy programs made by doctors via online, and
healing status tracking to fasten healing process while reducing risk of suffering from
pain. The validity of the proposed device is carried out by long term real life testing.
Future work involves further improvement of the device and software for comfortable
use and functionality.

Bu tezin amacı, uzaktan dirsek eklemi rehabilitasyonunu ele alan giyilebilir bir telefizyoterapi cihazı geliştirmektir. Geliştirilen cihaz servo motor, eklem açı sensörü,
EMG sensörü, batarya ve Wi-Fi modülü ile donatılmış giyilebilir bir dış iskeletten
oluşmaktadır. Geliştirilen mobil uygulamaya bağlanarak EMG verilerinin gerçek
zamanlı izlenmesini ve kişiye özel egzersiz programlarının programları
oluşturulabilmesini sağlar. Cihaz, yüz yüze fizyoterapi seanslarına olan ihtiyacı
ortadan kaldırarak hastalara kolaylık ve rahatlık sunuyor ayrıca tedavi masraflarını ve
tedavi süresini düşürmeyi hedefliyor.
Geliştirme sürecine, dış iskelet yapısının tasarlanması ile başlandı, ardından gerekli
elektronik donanım ve sensörler seçilerek cihaza yerleştirildi. ikinci aşamada Stm32
işlemcisinin gömülü sistem yazılımı geliştirildi. Cihaz üzerindeki gömülü sistem,
servo motoru, sensörleri kontrol edebilmeli ve telefona bağlanıp sensör verilerini ve
egzersiz programlarını bilgisini paylaşabilmelidir. Son aşamada ise fizyoterapi
cihazına telefondan bağlanmak için bir mobil uygulama geliştirilmiştir. Geliştirilen
IoT mobil yazılım sayesinde hastanın eğitim programları kontrol edilebilmekte, cihaza
yüklenebilmekte ve hastanın durumu doktor ile paylaşılabilmektedir.
Bu tezde IoT (nesnelerin interneti) özelliğine sahip giyilebilir bir tele-fizyoterapi
cihazının geliştirme süreci sunulmaktadır. Geliştirilen cihaz, veri toplama/işleme,
doktorlar tarafından çevrimiçi olarak yapılan özel fizyoterapi programlarını alıp
uygulama ve yanlış egzersize bağlı ağrıdan muzdarip olma riskini azaltırken iyileşme
sürecini hızlandırmak için iyileşme durumu izleme kabiliyetine sahiptir. Önerilen
cihazın geçerliliği, uzun süreli gerçek hayat testleri ile gerçekleştirilebilir.
Gelecekteki çalışmalar, rahat kullanım ve işlevsellik için cihazın ve yazılımın daha da
geliştirilmesini içerir.