Una revisión de las estrategias de control jerárquico para exoesqueletos de extremidades inferiores en niños con parálisis cerebral
Autores: Kang, Ziwei; Li, Hui; Wang, Yang; Yu, Hongliu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Una revisión de las estrategias de control jerárquico para exoesqueletos de extremidades inferiores en niños con parálisis cerebral
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Exoesqueletos
Niños
Parálisis cerebral
Estrategias de control
Pediátrico
Adaptaciones de diseño
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
En los últimos años, con la profundización de la investigación sobre exoesqueletos para niños con parálisis cerebral, cada vez más evidencia ha destacado sus características únicas. A diferencia de los exoesqueletos para adultos, los exoesqueletos pediátricos no pueden ser simplemente realizados escalando los diseños de adultos; en su lugar, se debe prestar especial atención a sus requisitos de entrenamiento únicos. Aunque los estudios actuales han incorporado adaptaciones de diseño específicas y resumido las características distintas de estos dispositivos, aún falta una revisión integral de las estrategias de control. Este estudio adopta un enfoque de revisión narrativa estructurada, haciendo referencia al marco PRISMA para mejorar la transparencia en la selección de la literatura. Se identificaron publicaciones relevantes basadas en criterios de inclusión y exclusión claramente definidos, pero no se realizó una revisión sistemática formal ni un meta-análisis. Las estrategias de control de exoesqueletos de los 106 artículos seleccionados se clasifican utilizando un marco jerárquico, dividiéndolas en la capa de supervisión, la capa de acción y la capa de ejecución, con una categorización adicional en 12 métodos de control específicos. Los hallazgos indican que el nivel de supervisión emplea principalmente máquinas de estados finitos y estimación de fase lineal, mientras que el nivel de acción utiliza predominantemente control de trayectoria de posición, control de trayectoria de par y control de impedancia. En el nivel de ejecución, el control de par en bucle cerrado y el control de posición son comúnmente adoptados. En general, los estudios existentes aún enfrentan desafíos en la adaptación personalizada, el control en tiempo real y los escenarios de aplicación. Con los avances en el hardware de controladores y la introducción de nuevos actuadores, tecnologías emergentes como el aprendizaje automático, las restricciones virtuales y el control por modo deslizante pueden ofrecer direcciones prometedoras para el diseño de control de exoesqueletos pediátricos en el futuro.
Descripción
En los últimos años, con la profundización de la investigación sobre exoesqueletos para niños con parálisis cerebral, cada vez más evidencia ha destacado sus características únicas. A diferencia de los exoesqueletos para adultos, los exoesqueletos pediátricos no pueden ser simplemente realizados escalando los diseños de adultos; en su lugar, se debe prestar especial atención a sus requisitos de entrenamiento únicos. Aunque los estudios actuales han incorporado adaptaciones de diseño específicas y resumido las características distintas de estos dispositivos, aún falta una revisión integral de las estrategias de control. Este estudio adopta un enfoque de revisión narrativa estructurada, haciendo referencia al marco PRISMA para mejorar la transparencia en la selección de la literatura. Se identificaron publicaciones relevantes basadas en criterios de inclusión y exclusión claramente definidos, pero no se realizó una revisión sistemática formal ni un meta-análisis. Las estrategias de control de exoesqueletos de los 106 artículos seleccionados se clasifican utilizando un marco jerárquico, dividiéndolas en la capa de supervisión, la capa de acción y la capa de ejecución, con una categorización adicional en 12 métodos de control específicos. Los hallazgos indican que el nivel de supervisión emplea principalmente máquinas de estados finitos y estimación de fase lineal, mientras que el nivel de acción utiliza predominantemente control de trayectoria de posición, control de trayectoria de par y control de impedancia. En el nivel de ejecución, el control de par en bucle cerrado y el control de posición son comúnmente adoptados. En general, los estudios existentes aún enfrentan desafíos en la adaptación personalizada, el control en tiempo real y los escenarios de aplicación. Con los avances en el hardware de controladores y la introducción de nuevos actuadores, tecnologías emergentes como el aprendizaje automático, las restricciones virtuales y el control por modo deslizante pueden ofrecer direcciones prometedoras para el diseño de control de exoesqueletos pediátricos en el futuro.