Actuadores suaves inflables de tela para dispositivos portátiles suaves: el caso MOSAR
Autores: Dávila-Vilchis, Juana-Mariel; Ávila-Vilchis, Juan Carlos; Vilchis-González, Adriana Herlinda; Zúñiga-Avilés, Luis Adrián; Jacinto-Villegas, Juan Manuel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Actuadores suaves inflables de tela para dispositivos portátiles suaves: el caso MOSAR
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Diseño
Fabricación
Control
Actuadores suaves
Rehabilitación
Cámaras neumáticas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Este documento aborda el diseño, fabricación y control de Actuadores Blandos Inflables de Tela (FISAs) para impulsar Dispositivos Vestibles Blandos (SWD) para tareas de rehabilitación o asistencia. Los FISAs están integrados por un conjunto de cámaras neumáticas hechas de nylon TPU-200D que crean movimientos de flexión-extensión utilizando un ensamblaje modular que permite a los FISAs adaptarse a cualquier tamaño de extremidad o reemplazarlos fácilmente. En cuanto a la fabricación de FISAs, se ha utilizado un enfoque de fabricación manual para cortar, coser y unirlos. Además, para evaluar el funcionamiento de los FISAs, se fabricó un Exo-Sleeve Blando llamado sistema MOSAR para lograr el movimiento del codo. Para controlar su proceso de inflación-deflación en tiempo real, se han implementado válvulas proporcionales y solenoides junto con una estrategia de control Proporcional-Derivada (PD) que ha sido incorporada en la placa NUCLEO-STM32F767ZI(tm) con prototipado rápido de control. Se llevaron a cabo experimentos preliminares sobre el rendimiento de los FISA en el sistema MOSAR para medir el tiempo de inflación-deflación, el rango de movimiento (ROM) y la fuerza de salida cuando se produjo la flexión-extensión del codo en una extremidad de prueba. Los resultados han demostrado la funcionalidad de los FISAs por encima del exoesqueleto, ya que pudieron levantar 1 kg con una flexión de 130 en 5 s utilizando 50 psi. Por lo tanto, los FISAs representan una opción viable para movimientos semicirculares en otras articulaciones como la muñeca, la mano o la rodilla, sin importar la edad, la extremidad o el tamaño, solo debe ajustarse el número de FISAs en el sistema MOSAR.
Descripción
Este documento aborda el diseño, fabricación y control de Actuadores Blandos Inflables de Tela (FISAs) para impulsar Dispositivos Vestibles Blandos (SWD) para tareas de rehabilitación o asistencia. Los FISAs están integrados por un conjunto de cámaras neumáticas hechas de nylon TPU-200D que crean movimientos de flexión-extensión utilizando un ensamblaje modular que permite a los FISAs adaptarse a cualquier tamaño de extremidad o reemplazarlos fácilmente. En cuanto a la fabricación de FISAs, se ha utilizado un enfoque de fabricación manual para cortar, coser y unirlos. Además, para evaluar el funcionamiento de los FISAs, se fabricó un Exo-Sleeve Blando llamado sistema MOSAR para lograr el movimiento del codo. Para controlar su proceso de inflación-deflación en tiempo real, se han implementado válvulas proporcionales y solenoides junto con una estrategia de control Proporcional-Derivada (PD) que ha sido incorporada en la placa NUCLEO-STM32F767ZI(tm) con prototipado rápido de control. Se llevaron a cabo experimentos preliminares sobre el rendimiento de los FISA en el sistema MOSAR para medir el tiempo de inflación-deflación, el rango de movimiento (ROM) y la fuerza de salida cuando se produjo la flexión-extensión del codo en una extremidad de prueba. Los resultados han demostrado la funcionalidad de los FISAs por encima del exoesqueleto, ya que pudieron levantar 1 kg con una flexión de 130 en 5 s utilizando 50 psi. Por lo tanto, los FISAs representan una opción viable para movimientos semicirculares en otras articulaciones como la muñeca, la mano o la rodilla, sin importar la edad, la extremidad o el tamaño, solo debe ajustarse el número de FISAs en el sistema MOSAR.