Estudio anatómico y determinación de parámetros funcionales de un prototipo de exoesqueleto de miembro inferior con dos grados de libertad. (2017)
En este trabajo se presenta el desarrollo de un exoesqueleto robótico diseñado para ayudar en la rehabilitación de pacientes, que han tenido algún tipo de secuela como consecuencia de un accidente cerebro vascular (ACV), también conocido como Ictus; principalmente, enfocado al miembro inferior contemplando cadera-rodilla como puntos de referencia. Un exoesqueleto es una estructura mecatrónica que se acopla a la pierna humana de manera externa y que permite el desarrollo de los movimientos en las diferentes articulaciones de esta misma. Estos movimientos son desarrollados por medio de actuadores (motores) que finalmente son quienes definen los grados de libertad de este tipo de dispositivos. En este caso, el trabajo que se presenta está orientado al movimiento de la pierna en el plano sagital para el desarrollo de movimientos pre-establecidos, que serán a futuro definidos por un fisioterapeuta en un proceso de rehabilitación. En este trabajo se muestra de igual manera, el soporte matemático del sistema referido al desarrollo del modelo dinámico y cinemático del exoesqueleto, el cual fue implementado y simulado en Matlab y Simulink. La dinámica del sistema paciente-exoesqueleto tiene un comportamiento lineal, por lo que en la implementación del prototipo físico, se usó actuadores y drivers de la misma compañía, que fueron seleccionados para desarrollar las estrategias de control diseñadas. Estrategias como PI, PD y PID fueron seleccionadas, la idea de utilizar este tipo de estrategias de control permite observar un posible movimiento adaptativo, teniendo en cuenta los puntos de referencia en la pierna (límites anatómicos). El prototipo desarrollado fue validado teniendo en cuenta el seguimiento y la exactitud en función de la trayectoria planeada; mediante un análisis comparativo, así como se tuvo en cuenta las variaciones del sistema (perturbaciones) y los cambios en relación a los parámetros físicos del usuario final.