Control automático de un exoesqueleto de marcha para pacientes con discapacidad motora

El objetivo de esta tesis es desarrollar una estrategia de control multivariable para el movimiento de un exoesqueleto de marcha. El propósito del exoesqueleto es asistir la caminata de un sujeto con discapacidad motora. En este trabajo se modela la dinámica multicuerpos del sistema sujeto exoesqueleto. El modelo de la dinámica multicuerpos es construido en SimMechanics de Matlab. El modelado y la simulación de la caminata incluye dos fases de operación: apoyo simple y apoyo doble. La dinámica de sistema sujeto-exoesqueleto tiene características no lineales, por tanto el modelo es linealizado alrededor de puntos de equilibrio dentro de cada fase de operación. Para la aproximación lineal del sistema se sintonizan controladores PI Vectorial, LQR y GPI. Los controladores permiten realizar el seguimiento de una trayectoria de referencia, garantizando la estabilidad del sistema a lo largo de toda la trayectoria de marcha. Este trabajo evalúa el seguimiento de trayectorias, rechazo de perturbaciones y variación de parámetros. Las evaluaciones de los controladores se realizan en el sistema no lineal construido en el modelo multicuerpos. Los resultados permiten concluir que los controladores GPI tienen el mejor desempeño para cada fase de apoyo, además tienen desempeño robusto a perturbaciones de alta frecuencia en la entrada de control y a variación de parámetros del sujeto.

• Autores: Arcos Legarda, Willington Jaime
• Fecha de publicación: 2013
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/21186
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/21186; http://bdigital.unal.edu.co/11942/
• Palabra clave: 61 Ciencias médicas; Medicina / Medicine and health; 62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering; Exoesqueleto; Discapacidad motora; Dinámica multicuerpos; Trayectoria de marcha; Exoskeleton; Motor disability; Multibody dynamics; Travel path
• Rights: openAccess
• License: Atribución-NoComercial 4.0 Internacional