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Diseño y Análisis Mecánico del Robot de Rehabilitación de Dedos con Efecto Final (EFRR) para Pacientes con Accidente Cerebrovascular

Autores: Tian, Yu; Wang, Hongbo; Niu, Baoshan; Zhang, Yongshun; Du, Jiazheng; Niu, Jianye; Sun, Li

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Robots de rehabilitación de dedos existentes
Aducción/abducción activa
Efector final
Diseño de mecanismos
Sistema de control

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 30

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La mayoría de los robots de rehabilitación de dedos existentes son estructuralmente complejos y no pueden adaptarse a múltiples condiciones de trabajo, como clínicas y en casa. Además, hay una falta de atención al movimiento de aducción/abducción activa (A/A), lo que impide que los pacientes con accidente cerebrovascular abran la articulación a tiempo y afecta el proceso de rehabilitación. En este documento, se propone un robot de rehabilitación de dedos con efector final (EFRR) con movimiento A/A activo que puede aplicarse a una variedad de aplicaciones. Primero, se analiza la curva de movimiento natural del dedo, que es la base del diseño del mecanismo. Basado en el principio de funcionamiento del mecanismo de leva, se diseña el módulo de movimiento de flexión/extensión (F/E) y se introducen los detalles utilizados para garantizar la seguridad y fiabilidad del dispositivo. Luego, se propone un novedoso módulo de movimiento A/A, utilizando componentes que pueden diseñarse de manera individualizada para lograr el movimiento A/A activo solo con un único motor, lo que compensa las deficiencias de los dispositivos existentes. En cuanto al sistema de control, se propone una estrategia de control de impedancia adaptativa proporcional-derivativa (PD) difusa basada en la información de posición, que puede hacer que el dispositivo sea más compliant, evitar lesiones secundarias causadas por una tensión muscular excesiva y proteger los dedos de manera efectiva. Finalmente, se informan algunos experimentos preliminares del prototipo, y los resultados muestran que el EFRR tiene un buen rendimiento, lo que sienta las bases para trabajos futuros.

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