Diseño Óptimo y Validación Experimental de un Robot Paralelo Impulsado por Cables para el Entrenamiento de Movimiento de la Articulación Cabeza-Cuello
Autores: Koszulinski, Alizée; Ennaiem, Ferdaws; Sandoval, Juan; Romdhane, Lotfi; Laribi, Med Amine
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Diseño Óptimo y Validación Experimental de un Robot Paralelo Impulsado por Cables para el Entrenamiento de Movimiento de la Articulación Cabeza-Cuello
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Diseño
Validación experimental
Robot paralelo accionado por cables
Rehabilitación
Articulación cabeza-cuello
Optimización.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
Se discute el diseño óptimo y la validación experimental de un robot paralelo accionado por cables en este artículo. Este dispositivo novedoso está destinado a ayudar a los terapeutas en la rehabilitación de la articulación cabeza-cuello. Primero, se registró el movimiento de la articulación cabeza-cuello mediante un sistema de captura de movimiento Qualisys. Los datos recopilados se analizaron para obtener el rango de movimiento de la cabeza y para identificar algunas trayectorias prescritas. Se propuso un diseño novedoso de efector final para reducir los grados de libertad necesarios para realizar el movimiento deseado de la cabeza. El mejor diseño se encontró a través de un problema de optimización donde se minimizan las tensiones de los cables y se maximiza la destreza del robot dentro de su espacio de trabajo. El objetivo de esta optimización era encontrar las posiciones óptimas de los actuadores mientras se satisfacía un conjunto de restricciones. Se propuso un prototipo y se realizaron pruebas experimentales para validar el rendimiento del robot. En particular, se realizó una comparación entre las trayectorias reales y las deseadas. La prueba experimental mostró resultados prometedores.
Descripción
Se discute el diseño óptimo y la validación experimental de un robot paralelo accionado por cables en este artículo. Este dispositivo novedoso está destinado a ayudar a los terapeutas en la rehabilitación de la articulación cabeza-cuello. Primero, se registró el movimiento de la articulación cabeza-cuello mediante un sistema de captura de movimiento Qualisys. Los datos recopilados se analizaron para obtener el rango de movimiento de la cabeza y para identificar algunas trayectorias prescritas. Se propuso un diseño novedoso de efector final para reducir los grados de libertad necesarios para realizar el movimiento deseado de la cabeza. El mejor diseño se encontró a través de un problema de optimización donde se minimizan las tensiones de los cables y se maximiza la destreza del robot dentro de su espacio de trabajo. El objetivo de esta optimización era encontrar las posiciones óptimas de los actuadores mientras se satisfacía un conjunto de restricciones. Se propuso un prototipo y se realizaron pruebas experimentales para validar el rendimiento del robot. En particular, se realizó una comparación entre las trayectorias reales y las deseadas. La prueba experimental mostró resultados prometedores.