[pt] CONTROLE DE TORQUE DE UM EXOESQUELETO ATUADO POR MÚSCULOS PNEUMÁTICOS ARTIFICIAIS UTILIZANDO SINAIS ELETROMIOGRÁFICOS

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: JOAO LUIZ ALMEIDA DE SOUZA RAMOS
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] ALGORITMO GENETICO; [pt] INTERFACE HOMEM-MAQUINA; [pt] CONTROLE NEURAL; [pt] MODELO MUSCULAR DE HILL; [pt] EXOESQUELETO; [pt] MUSCULOS ARTIFICIAIS; [pt] AMPLIFICACAO; [en] GENETIC ALGORITHM; [en] MAN-MACHINE INTERFACE; [en] EXOSKELETON; [en] ARTIFICIAL MUSCLES; [en] AMPLIFICATION
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=22293&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=22293&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.22293

[pt] A robótica aplicada à reabilitação e amplificação humana está em uma fase iminente de se tornar parte de nossa vida diária. A justaposição da capacidade de controle humana e o poder mecânico desenvolvido pelas máquinas oferecem uma promissora solução para auxílio físico e de amplificação humana. O presente trabalho apresenta um exoesqueleto ativo para membros superiores controlado por uma alternativa e simples Interface Homem-Máquina (HMI) que utiliza o Modelo Muscular de Hill para aumentar a força e resistência mecânica do usuário. Músculos Pneumáticos Artificiais (PAM) são utilizados como atuadores por sua alta razão entre potência e peso e atuam o sistema através de um esquema com cabos de aço. Algoritmos Genéticos (GA) aproximam localmente os parâmetros do modelo matemático do atuador e o modelo fisiológico do músculo, que utiliza sinais eletromiográficos superficiais (sEMG) para estimar o torque na articulação do exoesqueleto. A metodologia proposta oferece três vantagens principais: (i) reduz o número de eletrodos necessários para monitorar a atividade muscular, (ii) elimina a necessidade de transdutores de força ou pressão entre o exoesqueleto e o usuário ou o ambiente e (iii) reduz o custo de processamento em tempo-real, necessário para implementações de sistemas embarcados. O exoesqueleto é restrito ao membro superior direito e a estratégia de controle é avaliada verificando o desempenho do usuário ao manipular uma carga de 3.1kg estática e dinamicamente com e sem o auxílio do equipamento assistivo.