Impedância variável adaptativa aplicada à reabilitação robótica do caminhar

• Processo: 13/14756-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de julho de 2014 - 30 de junho de 2016
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica
• Pesquisador responsável: Adriano Almeida Gonçalves Siqueira
• Beneficiário: Adriano Almeida Gonçalves Siqueira
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Robótica Exoesqueleto Reabilitação (terapêutica médica) Acidente vascular cerebral
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Controle de Impedância | Exoesqueletos | reabilitação do caminhar | Reabilitação robótica | Robótica

Resumo

Este projeto de pesquisa propõe desenvolver uma estratégia adaptativa baseada em impedância variável para a reabilitação do caminhar de pacientes que sofreram Acidente Vascular Encefálico. A estratégia proposta será avaliada em dois dispositivos robóticos distintos. O primeiro dispositivo é o exoesqueleto para membros inferiores denominado Exo-Kanguera, projetado e construído pelo proponente em projeto anterior. Ele possui três graus de liberdade, atuando nas juntas do quadril, joelho e tornozelo, utilizando atuadores elásticos em série. O outro dispositivo, denominado Anklebot, possui atuação ativa em duas juntas do tornozelo (dorsiflexão/flexão plantar e inversão/eversão) por meio do controle de impedância da interface entre o equipamento e o usuário. A estratégia adaptativa proposta considera a possibilidade de se alterar a impedância mecânica das juntas dos dispositivos robóticos com base no desempenho e na participação do paciente durante a sessão de terapia. Pretende-se propor funções custo que buscam otimizar a interação entre paciente e robô, visando uma recuperação mais rápida. O desempenho e a participação do paciente são avaliados por meio dos dados obtidos dos sensores de movimento e de força e dos sinais mioelétricos capturados nos principais músculos responsáveis pelo caminhar. A avaliação da estratégia proposta será inicialmente realizada em voluntários. (AU)

Publicações científicas

(8)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

ESCALANTE, FELIX M.; JUTINICO, ANDRES L.; JAIMES, JONATHAN C.; TERRA, MARCO H.; SIQUEIRA, ADRIANO A. G.. Markovian Robust Filtering and Control Applied to Rehabilitation Robotics. IEEE-ASME TRANSACTIONS ON MECHATRONICS, v. 26, n. 1, p. 491-502, FEB 2021. (11/04074-3, 14/50851-0, 13/14756-0, 19/05937-7)

PEREZ-IBARRA, JUAN C.; SIQUEIRA, ADRIANO A. G.; SILVA-COUTO, MARCELA A.; DE RUSSO, THIAGO L.; KREBS, HERMANO I.. Adaptive Impedance Control Applied to Robot-Aided Neuro-Rehabilitation of the Ankle. IEEE ROBOTICS AND AUTOMATION LETTERS, v. 4, n. 2, p. 185-192, APR 2019. (11/10369-6, 13/14756-0)

PEREZ-IBARRA, JUAN C.; SIQUEIRA, ADRIANO A. G.; KREBS, HERMANO I.. Identification of Gait Events in Healthy Subjects and With Parkinson's Disease Using Inertial Sensors: An Adaptive Unsupervised Learning Approach. IEEE TRANSACTIONS ON NEURAL SYSTEMS AND REHABILITATION ENGINEERING, v. 28, n. 12, p. 2933-2943, DEC 2020. (15/50376-2, 13/14756-0)

SANCHEZ, MANUEL R. A.; LEAL-JUNIOR, ARNALDO G.; SEGATTO, V, MARCELO; MARQUES, CARLOS; DOS SANTOS, WILIAN M.; SIQUEIRA, ADRIANO A. G.; FRIZERA, ANSELMO. Fiber Bragg grating-based sensor for torque and angle measurement in a series elastic actuator's spring. APPLIED OPTICS, v. 57, n. 27, p. 7883-7890, SEP 20 2018. (11/04074-3, 13/14756-0)

DOS SANTOS, WILIAN M.; SIQUEIRA, ADRIANO A. G.. Optimal impedance via model predictive control for robot-aided rehabilitation. CONTROL ENGINEERING PRACTICE, v. 93, DEC 2019. (11/10369-6, 13/14756-0)

PENA, GUIDO G.; CONSONI, LEONARDO J.; DOS SANTOS, WILIAN M.; SIQUEIRA, ADRIANO A. G.. Feasibility of an optimal EMG-driven adaptive impedance control applied to an active knee orthosis. ROBOTICS AND AUTONOMOUS SYSTEMS, v. 112, p. 98-108, FEB 2019. (13/14756-0, 11/10369-6)

PEREZ-IBARRA, JUAN C.; SIQUEIRA, ADRIANO A. G.; KREBS, HERMANO IGO. Real-Time Identification of Gait Events in Impaired Subjects Using a Single-IMU Foot-Mounted Device. IEEE SENSORS JOURNAL, v. 20, n. 5, p. 2616-2624, MAR 1 2020. (11/10369-6, 13/14756-0)

JUTINICO, ANDRES L.; JAIMES, JONATHAN C.; ESCALANTE, FELIX M.; PEREZ-IBARRA, JUAN C.; TERRA, MARCO H.; SIQUEIRA, ADRIANO A. G.. Impedance Control for Robotic Rehabilitation: A Robust Markovian Approach. FRONTIERS IN NEUROROBOTICS, v. 11, AUG 24 2017. (11/04074-3, 13/14756-0)