Diseño y Control de la Marcha de un Exoesqueleto Activo de Miembros Inferiores para Asistencia en la Marcha
Autores: Yu, Lingzhou; Leto, Harun; Bai, Shaoping
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Diseño y Control de la Marcha de un Exoesqueleto Activo de Miembros Inferiores para Asistencia en la Marcha
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Desarrollo
Exoesqueletos asistivos de extremidades inferiores
Control de la marcha
ALEXO
Diseño mecánico
Sensores
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
En el desarrollo de exoesqueletos asistenciales para las extremidades inferiores, tanto el diseño del exoesqueleto como el control de la marcha son críticos para sus aplicaciones exitosas. Este documento presenta un exoesqueleto asistencial para las extremidades inferiores (ALEXO) para asistencia activa en la marcha. Se describe el desarrollo del ALEXO, incluyendo el diseño mecánico, los sensores y el control de la marcha. El exoesqueleto adopta un control jerárquico. Se construye un modelo de 2 enlaces para análisis dinámico y propósitos de control de bajo nivel. Se propone un método de control de seguimiento de trayectoria basado en el control de torque computado, en el que se incluye la interacción física entre el exoesqueleto y el usuario. Se realizaron simulaciones para diferentes niveles de fuerzas de interacción para verificar la viabilidad del control de la marcha. Además, se llevaron a cabo ensayos de marcha con un sujeto sano, midiendo las actividades musculares a través de sistemas EMG. Tanto los resultados de simulación como los de prueba del sistema demostraron la efectividad del exoesqueleto desarrollado con el método de control propuesto para la asistencia en la marcha.
Descripción
En el desarrollo de exoesqueletos asistenciales para las extremidades inferiores, tanto el diseño del exoesqueleto como el control de la marcha son críticos para sus aplicaciones exitosas. Este documento presenta un exoesqueleto asistencial para las extremidades inferiores (ALEXO) para asistencia activa en la marcha. Se describe el desarrollo del ALEXO, incluyendo el diseño mecánico, los sensores y el control de la marcha. El exoesqueleto adopta un control jerárquico. Se construye un modelo de 2 enlaces para análisis dinámico y propósitos de control de bajo nivel. Se propone un método de control de seguimiento de trayectoria basado en el control de torque computado, en el que se incluye la interacción física entre el exoesqueleto y el usuario. Se realizaron simulaciones para diferentes niveles de fuerzas de interacción para verificar la viabilidad del control de la marcha. Además, se llevaron a cabo ensayos de marcha con un sujeto sano, midiendo las actividades musculares a través de sistemas EMG. Tanto los resultados de simulación como los de prueba del sistema demostraron la efectividad del exoesqueleto desarrollado con el método de control propuesto para la asistencia en la marcha.