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Un enfoque novedoso para simular el comportamiento realista de exoesqueletos en respuesta al movimiento humano

Autores: Yao, Zhejun; Mir Latifi, Seyed Milad; Molz, Carla; Scherb, David; Löffelmann, Christopher; Sänger, Johannes; Miehling, Jörg; Wartzack, Sandro; Lindenmann, Andreas; Matthiesen, Sven; Weidner, Robert

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Un enfoque novedoso para simular el comportamiento realista de exoesqueletos en respuesta al movimiento humano


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Modelos de simulación
Desarrollo de exoesqueletos
Optimización de sistemas
Evaluación
Interacción humano-exoesqueleto
Marcadores virtuales

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 44

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los modelos de simulación son una herramienta valiosa para el desarrollo de exoesqueletos, especialmente para la optimización y evaluación del sistema. Permiten una evaluación del rendimiento y la efectividad de los exoesqueletos incluso en una etapa temprana de su desarrollo sin necesidad de realización física. Debido a la interacción física cerrada entre el exoesqueleto y el usuario, la modelización precisa de la interacción humano-exoesqueleto en escenarios definidos es esencial para las simulaciones de exoesqueletos. Este artículo presenta un enfoque novedoso para simular el movimiento del exoesqueleto en respuesta al movimiento humano y las fuerzas de interacción en las interfaces físicas entre el humano y el exoesqueleto. Nuestro enfoque utiliza un modelo multibody de un exoesqueleto de hombro e importa el movimiento humano a través de marcadores virtuales de un modelo humano digital para simular la interacción humano-exoesqueleto. Para validar el enfoque basado en el movimiento humano, se comparan el movimiento simulado del exoesqueleto y las fuerzas de interacción con datos experimentales de un estudio de laboratorio previo. Los resultados demuestran la viabilidad de nuestro enfoque para simular la interacción humano-exoesqueleto basada en el movimiento humano. Además, el enfoque se utiliza para optimizar el perfil de soporte de un exoesqueleto, lo que indica su potencial para asistir en el desarrollo de exoesqueletos antes de la creación de prototipos físicos.

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