Silla de ruedas transformable - Robot híbrido de exoesqueleto para asistir la locomoción humana
Autores: Chaichaowarat, Ronnapee; Prakthong, Sarunpat; Thitipankul, Siri
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Silla de ruedas transformable - Robot híbrido de exoesqueleto para asistir la locomoción humana
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Silla de ruedas
Exoesqueleto
Robot híbrido
Articulaciones
Motores
Movimiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 40
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un robot híbrido de silla de ruedas-exoesqueleto novedoso que puede transformarse entre modos de sentado y de caminar. El exoesqueleto de las extremidades inferiores utiliza motores con engranajes planetarios para soportar las articulaciones de la cadera y la rodilla. Mientras tanto, las articulaciones del tobillo son pasivas. Los módulos de las ruedas izquierda y derecha pueden retraerse hacia las piernas inferiores del exoesqueleto para prepararse para caminar o superar obstáculos. Las patas de la silla están diseñadas para formar una postura de sentado estable y evitar caídas mientras se viaja sobre superficies lisas con bajo consumo de energía. Se utilizan motores de cubo de patineta como las ruedas de conducción delanteras junto con las ruedas traseras de dirección. Se observó la trayectoria del radio de giro como resultado de la conducción diferencial en varios escenarios. Para asistir el movimiento de sentarse a levantarse, las velocidades articulares deseadas son comandadas por el usuario mientras que la amortiguación de los motores se establece. Para el movimiento de levantarse a sentarse, el equilibrio de cada articulación se establece para corresponder a la postura de pie, mientras que la rigidez se ajusta en función de los niveles de asistencia. Los torques articulares soportados por el exoesqueleto se registraron durante el movimiento, y se estudiaron las actividades musculares de las piernas a través de electromiografía de superficie para una mejora adicional.
Descripción
Este documento presenta un robot híbrido de silla de ruedas-exoesqueleto novedoso que puede transformarse entre modos de sentado y de caminar. El exoesqueleto de las extremidades inferiores utiliza motores con engranajes planetarios para soportar las articulaciones de la cadera y la rodilla. Mientras tanto, las articulaciones del tobillo son pasivas. Los módulos de las ruedas izquierda y derecha pueden retraerse hacia las piernas inferiores del exoesqueleto para prepararse para caminar o superar obstáculos. Las patas de la silla están diseñadas para formar una postura de sentado estable y evitar caídas mientras se viaja sobre superficies lisas con bajo consumo de energía. Se utilizan motores de cubo de patineta como las ruedas de conducción delanteras junto con las ruedas traseras de dirección. Se observó la trayectoria del radio de giro como resultado de la conducción diferencial en varios escenarios. Para asistir el movimiento de sentarse a levantarse, las velocidades articulares deseadas son comandadas por el usuario mientras que la amortiguación de los motores se establece. Para el movimiento de levantarse a sentarse, el equilibrio de cada articulación se establece para corresponder a la postura de pie, mientras que la rigidez se ajusta en función de los niveles de asistencia. Los torques articulares soportados por el exoesqueleto se registraron durante el movimiento, y se estudiaron las actividades musculares de las piernas a través de electromiografía de superficie para una mejora adicional.