Modelado Dinámico Multi-Dominio de un Robot de Rehabilitación de Miembro Superior de Bajo Costo
Autores: Metcalf, Adam G.; Gallagher, Justin F.; Jackson, Andrew E.; Levesley, Martin C.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Modelado Dinámico Multi-Dominio de un Robot de Rehabilitación de Miembro Superior de Bajo Costo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Seguimiento
Progreso del paciente
Tele-rehabilitación robótica
Modelo dinámico
Fenómenos multidominio
Robot de rehabilitación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
El seguimiento del progreso del paciente a través de un curso de tele-rehabilitación robótica requiere un registro constante de datos de posición y comparación, junto con pruebas periódicas sin asistencia motorizada. Los datos de la prueba deben compararse con intentos de prueba anteriores y una línea base ideal, para lo cual se requiere una buena comprensión de la dinámica del robot. Las técnicas tradicionales de modelado dinámico para robótica de cadena serial, que implican la formación y resolución de ecuaciones de movimiento, no describen adecuadamente los fenómenos multidominio que afectan el movimiento del robot de rehabilitación. En este estudio, se describe un modelo dinámico multidominio para un robot de rehabilitación de extremidades superiores. El modelo, construido utilizando una combinación de MATLAB, SimScape y SimScape Multibody, abarca los dominios mecánico, electromecánico y de control. El rendimiento del modelo fue validado en comparación con el rendimiento del robot cuando está descargado y cuando está cargado con un proxy de brazo humano. Se demuestra que esta combinación de software es adecuada para construir un modelo dinámico del robot y proporciona ventajas sobre el enfoque de modelado tradicional. Se demuestra que las respuestas del modelo coinciden con las respuestas del robot con una precisión aceptable, aunque la incapacidad para modelar el retroceso fue una limitación.
Descripción
El seguimiento del progreso del paciente a través de un curso de tele-rehabilitación robótica requiere un registro constante de datos de posición y comparación, junto con pruebas periódicas sin asistencia motorizada. Los datos de la prueba deben compararse con intentos de prueba anteriores y una línea base ideal, para lo cual se requiere una buena comprensión de la dinámica del robot. Las técnicas tradicionales de modelado dinámico para robótica de cadena serial, que implican la formación y resolución de ecuaciones de movimiento, no describen adecuadamente los fenómenos multidominio que afectan el movimiento del robot de rehabilitación. En este estudio, se describe un modelo dinámico multidominio para un robot de rehabilitación de extremidades superiores. El modelo, construido utilizando una combinación de MATLAB, SimScape y SimScape Multibody, abarca los dominios mecánico, electromecánico y de control. El rendimiento del modelo fue validado en comparación con el rendimiento del robot cuando está descargado y cuando está cargado con un proxy de brazo humano. Se demuestra que esta combinación de software es adecuada para construir un modelo dinámico del robot y proporciona ventajas sobre el enfoque de modelado tradicional. Se demuestra que las respuestas del modelo coinciden con las respuestas del robot con una precisión aceptable, aunque la incapacidad para modelar el retroceso fue una limitación.