Estratégia de Apoio á Marcha Humana Asistida por Andador Robótico Baseada em Forças de Interação

Nome: Camilo Arturo Rodriguez Diaz
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 14/03/2014
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
Anselmo Frizera Neto Orientador
Teodiano Freire Bastos Filho Co-orientador

Banca:

Nomeordem decrescente Papel
Anselmo Frizera Neto Orientador
Eduardo Rocon de Lima Examinador Externo
Evandro Ottoni Teatini Salles Examinador Interno
Teodiano Freire Bastos Filho Coorientador

Resumo: Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um andador robótico para auxílio a pessoas com deficiência na marcha, para compensação funcional ou para reabilitação, com ênfase em uma estratégia de apoio à marcha humana baseada em forças de interação entre o usuário e o andador. Para isso, inicialmente é abordado o estudo de alguns dispositivos de ajuda à marcha, dentre os quais são destacados os andadores robóticos mais atuais e citados na literatura. A revisão bibliográfica dá ênfase aos andadores que utilizam sensores de força como canal de interação física. Neste contexto, é apresentado o Projeto de Pesquisa “UFES Smart Walker”, desenvolvido no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da Universidade Federal do Espírito Santo, o qual dá continuidade a um Projeto de Pesquisa espanhol SIMBIOSIS desenvolvido no Centro de Automática y Robótica do Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC.
Para interagir com o usuário, o UFES Smart Walker está dotado de sensores de força triaxiais sob os apoios dos antebraços, sensor de varredura laser para detectar as pernas do usuário, e locomoção assistida por motores, além de eletrônica embarcada para o processamento dos sinais em tempo real. A fim de desenvolver uma interface mais natural entre o usuário e o andador, um rigoroso processamento de sinais baseado em filtros adaptativos é realizado.
Este andador robótico proporciona uma ferramenta de reabilitação mais natural, segura e adaptada às necessidades do usuário, sendo que, a validação do dispositivo envolveu vários experimentos, nos quais são analisados todos os sinais do processo, com o objetivo de determinar o comportamento da estratégia de interação homem-máquina. O processo de validação foi dividido em três etapas: forças de interação entre o usuário e o andador, parâmetros relacionado com a marcha, e resposta dos controladores de alto e baixo nível.

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