Análisis dinámico, modelamiento y control de un exoesqueleto de miembros inferiores que asiste el paso de la sedestación a bipedestación

Autores: Alex Anchivilca Baltazar, Reynaldo Jesús Diburga Villanueva, Mirna Dolores Ampuero Caro, Leonardo Paul Milián Ccopa.

Presentado en: CIBIM 2015 – Ecuador

RESUMEN

El presente proyecto propone el análisis, modelamiento y control de posición y trayectoria de un exoesqueleto que asiste el paso de la sedestación a la bipedestación, lo cual, es el primer gran reto para personas que padecen de debilidad muscular en sus extremidades inferiores por problemas de origen neurológico o que se encuentran en proceso de rehabilitación.El proyecto fue dividido en cuatro etapas: Registro del movimiento, que consiste en la toma de datos mediante la grabación del usuario, en el plano sagital, cuando se levanta de una silla, con lo cual, es posible obtener graficas de posición, velocidad y aceleración de cada articulación (tobillo, rodilla y cadera). Análisis Biomecánico, que consiste en la formulación de la ecuación de Lagrange-Euler y Newton-Euler para el cálculo de torques en los actuadores, ubicados en las articulaciones. Modelamiento del sistema de control, que consiste en reescribir la dinámica del sistema en la forma del modelo de espacio-estados y el establecimiento de los parámetros de diseño del controlador. Diseño de sistema de control de posición y trayectoria, que consiste el análisis de estabilidad y el cálculo de la ley de control por Par-Calculado con compensación de gravedad que permite cumplir los parámetros de diseño.

Anchivilca et al – CIBIM 2015 – Análisis dinámico, modelamiento y control de un exoesqueleto de miembros inferiores que asiste el paso de la sedestación a bipedestación