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Sistema de exoesqueleto de individuación de dedos con estrategia de control líder-seguidor sin contacto

Autores: Sun, Zhenyu; Jing, Xiaobei; Zhang, Xinyu; Shan, Biaofeng; Jiang, Yinlai; Li, Guanglin; Yokoi, Hiroshi; Yong, Xu

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Sistema de exoesqueleto de individuación de dedos con estrategia de control líder-seguidor sin contacto


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Bioingeniería

Palabras clave

Propone
Sistema de exoesqueleto que individualiza los dedos
Estrategia de control líder-seguidor sin contacto
Entrenamiento de rehabilitación
Módulo universal
Rendimiento del movimiento

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 35

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este artículo propone un novedoso sistema de exoesqueleto que individualiza los dedos con una estrategia de control líder-seguidor sin contacto que combina de manera efectiva la funcionalidad del movimiento y la adaptabilidad individual. Nuestra solución comprende los siguientes dos componentes interactivos: el lado líder y el lado seguidor. El lado líder procesa la información del ángulo de las articulaciones de la mano sana durante el movimiento a través de un Controlador Leap Motion como entrada del sistema, lo que permite operaciones más flexibles y activas debido a la forma sin contacto. Luego, como lado seguidor, el exoesqueleto se activa para asistir la mano del usuario en el entrenamiento de rehabilitación según la entrada. El mecanismo del exoesqueleto está diseñado como un módulo universal que puede adaptarse a diferentes tamaños de dedos y pesa solo 40 g. Además, el movimiento actual del exoesqueleto se retroalimenta al sistema en tiempo real, formando un bucle cerrado para garantizar la precisión del control. Finalmente, cuatro experimentos validan la efectividad del diseño y el rendimiento del movimiento del sistema de exoesqueleto propuesto. Los resultados experimentales indican que nuestro prototipo puede proporcionar una fuerza promedio de alrededor de 16.5 N para toda la mano durante la flexión, y la tasa de éxito alcanza el 82.03% en tareas de agarre. Es importante destacar que el prototipo propuesto promete mejorar los resultados de rehabilitación, ofreciendo diversas opciones para diferentes etapas de accidente cerebrovascular o escenarios de aplicación.

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