[en] DESIGN AND MOTION CONTROL OF AN OMNIDIRECTIONAL ROBOTIC WALKING CANE FOR ASSISTANCE OF MOTOR DISABILITIES

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: GIOVANNY ALBERTO MENESES ARBOLEDA
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] REDE NEURAL; [pt] DETECAO DE CAIDA; [pt] CONTROLE DE ADMITANCIA; [pt] BENGALA ROBOTICA; [en] NEURAL NETWORKS; [en] CANE ROBOTICS
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=27703&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=27703&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.27703

[pt] A robótica já é parte importante da vida cotidiana, em especial na grande ajuda que pode promover para melhorar a qualidade de vida, mostrando-se como uma ótima opção, por exemplo, para a reabilitação física no corpo humano. O presente trabalho apresenta um projeto e um estudo de controle de movimento de uma plataforma robótica - uma bengala - controlada por meio de sensores de força nela localizados, fazendo com que o registro dos movimentos do usuário seja feito de forma não-invasiva. O protótipo se desloca por meio de três rodas omnidirecionais, acionadas por motores elétricos de corrente continua. Estes últimos têm facilidade no controle e são de baixo custo. A bengala é fabricada em alumínio para facilitar o seu transporte devido à baixa densidade desse material, além de apresentar uma boa usinabilidade, facilitando a sua fabricação. O sistema eletrônico consiste de três etapas: (i) circuito de aquisição de ponte de Wheatstone para os extensômetros; (ii) amplificação e filtragem feitas com amplificadores de instrumentação e filtros passa baixa Butterworth; e (iii) processamento e controle, implementado em dois microcontroladores PIC. O controle da bengala é baseado em admitância em paralelo com um controle PI linear, o qual pretende promover ao usuário uma sensação de naturalidade ao caminhar, sem esforços adicionais significativos e com rápida resposta. Em particular, o sistema pretende detectar situações de queda iminente do usuário, cenário não incomum no uso por idosos.