Control de la Transferencia de Sentado a De Pie de un Dispositivo Robótico Bípede para la Rehabilitación Postural
Autores: Menga, Giuseppe; Ghirardi, Marco
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
Este documento trata sobre el control de la transferencia de sentado a de pie de un dispositivo robótico bípedo (ya sea un robot bípedo autónomo o un exoesqueleto asistencial háptico para la rehabilitación postural). El control ha sido sintetizado, en lugar de considerar la fisiología, analizando las leyes básicas de la dinámica. La transferencia de un humano de estar sentado en una silla a una postura erguida es un caso de estudio interesante, porque trata sobre el equilibrio bípedo en un entorno dinámico de dos fases, con una perturbación de fuerza externa (el contacto silla-pelvis) que afecta el centro de presión bajo los pies. Al principio, un cuerpo está sentado, con una pelvis fija moviéndose con las caderas hacia los pies de apoyo y, al mismo tiempo, liberando la carga de la silla con los torques de tobillos y rodillas. Luego, después del despegue, alcanza y mantiene una postura erguida. Los objetivos del documento son tres: identificar los principales determinantes dinámicos del ejercicio; sintetizar un control automático para un dispositivo autónomo; proponer un enfoque innovador para el proceso de rehabilitación con un exoesqueleto. Para este último objetivo, el documento amplía la idea de los autores de un exoesqueleto háptico para la rehabilitación. Se dirige a controlar las articulaciones mediante señales electromiográficas del paciente. Se consideran los dos espacios, cartesiano (mundo) y articular, donde, respectivamente, el control automático y el paciente operan, y se propone una técnica para combinar las dos acciones. El exoesqueleto está programado para realizar el ejercicio de manera autónoma. Luego, durante la evolución de las fases de rehabilitación, postulamos mover sin problemas el control de un espacio (puramente autónomo) a otro (completamente guiado por el paciente), eligiendo y manteniendo las tareas posturales y las articulaciones (caderas, rodillas o tobillos) sobre las que aplicar cada una de las dos acciones sin interacción.
Descripción
Este documento trata sobre el control de la transferencia de sentado a de pie de un dispositivo robótico bípedo (ya sea un robot bípedo autónomo o un exoesqueleto asistencial háptico para la rehabilitación postural). El control ha sido sintetizado, en lugar de considerar la fisiología, analizando las leyes básicas de la dinámica. La transferencia de un humano de estar sentado en una silla a una postura erguida es un caso de estudio interesante, porque trata sobre el equilibrio bípedo en un entorno dinámico de dos fases, con una perturbación de fuerza externa (el contacto silla-pelvis) que afecta el centro de presión bajo los pies. Al principio, un cuerpo está sentado, con una pelvis fija moviéndose con las caderas hacia los pies de apoyo y, al mismo tiempo, liberando la carga de la silla con los torques de tobillos y rodillas. Luego, después del despegue, alcanza y mantiene una postura erguida. Los objetivos del documento son tres: identificar los principales determinantes dinámicos del ejercicio; sintetizar un control automático para un dispositivo autónomo; proponer un enfoque innovador para el proceso de rehabilitación con un exoesqueleto. Para este último objetivo, el documento amplía la idea de los autores de un exoesqueleto háptico para la rehabilitación. Se dirige a controlar las articulaciones mediante señales electromiográficas del paciente. Se consideran los dos espacios, cartesiano (mundo) y articular, donde, respectivamente, el control automático y el paciente operan, y se propone una técnica para combinar las dos acciones. El exoesqueleto está programado para realizar el ejercicio de manera autónoma. Luego, durante la evolución de las fases de rehabilitación, postulamos mover sin problemas el control de un espacio (puramente autónomo) a otro (completamente guiado por el paciente), eligiendo y manteniendo las tareas posturales y las articulaciones (caderas, rodillas o tobillos) sobre las que aplicar cada una de las dos acciones sin interacción.