Diseño y validación de un exoesqueleto de piernas de tipo maestro-esclavo para facilitar la rehabilitación de personas con discapacidad parcial de su locomoción en el plano sagital
Los humanos presentan complejos y especializados algoritmos naturales de control, que les brindan la capacidad de realizar tareas complicadas en un amplio rango de condiciones y con rápidos tiempos de respuesta. En contraste, los robots pueden desarrollar tareas que requieren grandes fuerzas o torqu...
- Autores:
-
Grosso Pérez, Juan Manuel
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2008
- Institución:
- Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
- Repositorio:
- Repositorio UNAB
- Idioma:
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- OAI Identifier:
- oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/17021
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/20.500.12749/17021
- Palabra clave:
- Mechatronic
Response times
Exoskeleton
Locomotion
People with disabilities
Rehabilitation technology
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Human mechanics
Braces
Artificial implants
Mecatrónica
Tecnología de la rehabilitación
Materiales biomédicos
Mecánica humana
Aparatos ortopédicos
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Personas con discapacidad
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Los humanos presentan complejos y especializados algoritmos naturales de control, que les brindan la capacidad de realizar tareas complicadas en un amplio rango de condiciones y con rápidos tiempos de respuesta. En contraste, los robots pueden desarrollar tareas que requieren grandes fuerzas o torques, dependiendo de la naturaleza de su estructura y de la potencia de sus actuadores; sín embargo, sus algoritmos artificiales de control que gobiernan la dinámica del mecanismo, pierden en gran medida la flexibilidad y calidad de actuación que tienen los humanos de realizar tareas en ambientes difusos con condiciones imprecisas. Es evidente entonces, que combinando estas dos entidades, el humano y el robot, en un solo sistema integrado, se pueden alcanzar soluciones interesantes que se beneficiarían de las ventajas que aporta cada subsistema. Así, la potencia mecánica de las máquinas integrada con el sistema de control inherente al humano, llevaría a realizar tareas que necesitan aplicar grandes fuerzas de una manera eficiente, lo cual es el principio básico del diseño de sístemas exoesqueléticos. |
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En contraste, los robots pueden desarrollar tareas que requieren grandes fuerzas o torques, dependiendo de la naturaleza de su estructura y de la potencia de sus actuadores; sín embargo, sus algoritmos artificiales de control que gobiernan la dinámica del mecanismo, pierden en gran medida la flexibilidad y calidad de actuación que tienen los humanos de realizar tareas en ambientes difusos con condiciones imprecisas. Es evidente entonces, que combinando estas dos entidades, el humano y el robot, en un solo sistema integrado, se pueden alcanzar soluciones interesantes que se beneficiarían de las ventajas que aporta cada subsistema. Así, la potencia mecánica de las máquinas integrada con el sistema de control inherente al humano, llevaría a realizar tareas que necesitan aplicar grandes fuerzas de una manera eficiente, lo cual es el principio básico del diseño de sístemas exoesqueléticos.Introducción Tecnologías para asistir la movilidad personal Aspectos generales de la marcha humana Sistema de monitoreo y asistencia de la marcha (legxos) Modelamiento del sistema Diseño electrónico Diseño mecánico Desarrollo del software Pruebas y resultados Observaciones y conclusiones Bibliografía AnexosPregradoHumans have complex and specialized natural control algorithms, which give them the ability to perform complicated tasks in a wide range of conditions and with fast response times. In contrast, robots can perform tasks that require large forces or torques, depending on the nature of their structure and the power of their actuators; however, its artificial control algorithms that govern the dynamics of the mechanism, largely lose the flexibility and quality of performance that humans have to perform tasks in diffuse environments with imprecise conditions. It is evident then, that by combining these two entities, the human and the robot, in a single integrated system, interesting solutions can be achieved that would benefit from the advantages provided by each subsystem. Thus, the mechanical power of the machines integrated with the control system inherent to the human, would lead to perform tasks that need to apply large forces efficiently, which is the basic principle of the design of exoskeletal systems.application/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Diseño y validación de un exoesqueleto de piernas de tipo maestro-esclavo para facilitar la rehabilitación de personas con discapacidad parcial de su locomoción en el plano sagitalDesign and validation of a master-slave leg exoskeleton to facilitate the rehabilitation of people with partial disability of their locomotion in the sagittal planeIngeniero MecatrónicoUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería Mecatrónicainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPMechatronicResponse timesExoskeletonLocomotionPeople with disabilitiesRehabilitation technologyBiomedical materialsHuman mechanicsBracesArtificial implantsMecatrónicaTecnología de la rehabilitaciónMateriales biomédicosMecánica humanaAparatos ortopédicosImplantes artificialesTiempos de respuestaExoesqueletoLocomociónPersonas con discapacidadBOWKER P MESSENGER N, OGILIVE C, ROWLEY DI Energetics of paraplejic walking. 1993.CEPEDA, Rudy y OCHOA, Claudia Diseño de un equipo prototipo para la medición de ángulos articulares del miembro inferior en el plano sagital utilizando acelerómetros. Universidad Industrial de Santander, Bucaramanga, 2006.G. LOEB F.RICHMON Neural prosthesis for restoration of sensor and motor function. Boca Ratón, 2000.GUIZZO, Erico y GOLDSTEIN, Harry The rise of the Body Bots. IEEE Spectrum, 2005.HOCOMA [En línea]. - htt D://wnnw.hocoma.ch/web/en/products/introduction_lokomat.html.MARSOLIS, Kobetic Functional walking in paralized patients, bye means af electric stimulation. 1983.PERRY, 1. Gait Analysis: Normal and Pathological Function. 1992.Sankai Yoshiyuki CYBERDYNE [En línea]. - 12 de Junio de 2007. - http://www,.cyberdyne.jp/english/index.html.SCHIELE, André y Van der HELM, Frans Kinematic Design to Improve Ergonomics in Hunan Machine Interaction. IEEE TRANSACTIONS ON NEURAL SYSTEMS AND REHABILITATION ENGINEERING, 2006. - Vol. 14.SOTELANO, Fernando Estimulación Eléctrica Funcaional (EEF): Estado actual en el hemipléjico adulto. Revista Neurológica Argentina, 2003TORRES F. [y otros] Robots y sistemas sensoriales. - Madrid : Prentice Hall, 2002.VELE, Oscar. Diseño y construcción de un robot bípedo experimental. Cuenca, Ecuador, Diciembre 2005.VILLANUEVA D. MUÑOZ, R., HERNANDEZ, PR. Técnicas de asistencia para la recuperación de la locomoción funcional después de una lesión de médula espinal, 2001. - Vol. XXI1 : págs. 89-100.WESLEY, Eby. Feasibility Analysis of a Powered Lower-Limb Orthotic for the Mobility Impaired User. Waterloo, 2005.WINTER, D. Biomechanics and motor control of human movement. John Wiley & Sons. Toronto, 1979.ORIGINAL2008_Tesis_Juan_Manuel_Grosso.pdf2008_Tesis_Juan_Manuel_Grosso.pdfTesisapplication/pdf35320696https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/17021/1/2008_Tesis_Juan_Manuel_Grosso.pdfd11135d199e2134786fba455f2004dd1MD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8829https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/17021/2/license.txt3755c0cfdb77e29f2b9125d7a45dd316MD52open accessTHUMBNAIL2008_Tesis_Juan_Manuel_Grosso.pdf.jpg2008_Tesis_Juan_Manuel_Grosso.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg5800https://repository.unab.edu.co/bitstream/20.500.12749/17021/3/2008_Tesis_Juan_Manuel_Grosso.pdf.jpg9467a2f33ec37292e2cc4f8572a13c1eMD53open access20.500.12749/17021oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/170212022-07-19 22:00:31.047open accessRepositorio Institucional | Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABrepositorio@unab.edu.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 |