Investigação das implicações musculoesqueléticas no uso de um exoesqueleto flexível

• Processo: 15/02116-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 30 de maio de 2015
• Data de Término da vigência: 29 de maio de 2016
• Área de conhecimento: Ciências da Saúde - Fisioterapia e Terapia Ocupacional
• Pesquisador responsável: Anamaria Siriani de Oliveira
• Beneficiário: Denise Martineli Rossi
• Supervisor: Conor J. Walsh
• Instituição Sede: Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Harvard University, Cambridge, Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 14/09485-0 - Estudo da discinese escapular por análise de componentes principais aplicada aos dados de cinemática tridimensional escapulotorácica, BP.DR
• Assunto(s): Exoesqueleto Cinemática Biomecânica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cinematica | Exoesqueleto | Biomecânica

Resumo

Pesquisas sobre exoesqueleto para o membro inferior tem aumentado muito nos último anos. O exoesqueleto tem sido desenvolvido para melhorar a habilidade da marcha em indivíduos saudáveis, em idosos e em pacientes com disfunções da marcha. Entre os exoesqueletos disponíveis, pesquisadores de Harvard são pioneiros em uma nova classe desses equipamentos, descrito como exoesquelto flexível para o membro inferior. Considerando os resultados promissores deste dispositivo até agora, e a complexidade do sistema locomotor, de um ponto de vista biomecânico, usando este equipamento, sugere-se a necessidade da condução de mais análises. Objetivo: Analisar a cinemática do membro inferior e analisar a atividade eletromiográfica dos músculos dos membros inferiores durante a marcha em individuos saudáveis carregando carga e vestindo um exoesqueleto flexível.Métodos: Vinte indivíduos com experiência prévia em carregamento de carga serão avaliados. Os participantes serão instruidos a caminhar na esteira e também em terrenos irregulares. Os participantes caminharão em diferentes velocidades de marcha numa amplitude de 1.2 a 1.8 m/s enquanto carregam carga ampliando de 30% a 50% do peso corporal. Dados cinemáticos dos membros inferiores serão coletados, e posteriormente serão analisados por meio da Análise de Componentes Principais. Além disso, serão coletados os sinais eletromiográficos dos músculos: gastrocnêmio medial, sóleo, tibial anterior, glúteo máximo, reto femoral, vasto medial, vasto lateral e bíceps femoral. Serão analisadas diferenças entre as condições de teste durante a marcha. Diferenças serão assumidas quando p < 0.05.Resultados esperados: Prover maior conhecimento de como sujeitos carregando uma carga interagem com sistemas robóticos vestíveis, a fim de ajudar a quantificar os efeitos biomecânicos da assistência provida por um exoesqueleto para o membro inferior. (AU)

Publicações científicas

(5)

(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)

QUINLIVAN, B. T.; LEE, S.; MALCOLM, P.; ROSSI, D. M.; GRIMMER, M.; SIVIY, C.; KARAVAS, N.; WAGNER, D.; ASBECK, A.; GALIANA, I.; et al. Assistance magnitude versus metabolic cost reductions for a tethered multiarticular soft exosuit. SCIENCE ROBOTICS, v. 2, n. 2, JAN 18 2017. (15/02116-1)

GRIMMER, MARTIN; QUINLIVAN, BRENDAN T.; LEE, SANGJUN; MALCOLM, PHILIPPE; ROSSI, DENISE M.; SIVIY, CHRISTOPHER; WALSH, CONOR J.; GONZALEZVARGAS, J; IBANEZ, J; CONTRERASVIDAL, JL; et al. Comparison of Ankle Moment Inspired and Ankle Positive Power Inspired Controllers for a Multi-Articular Soft Exosuit for Walking Assistance. WEARABLE ROBOTICS: CHALLENGES AND TRENDS, v. 16, p. 5-pg., 2017-01-01. (15/02116-1)

PANIZZOLO, FAUSTO A.; LEE, SANGJUN; MIYATAKE, TAIRA; ROSSI, DENISE MARTINELI; SIVIY, CHRISTOPHER; SPEECKAERT, JOZEFIEN; GALIANA, IGNACIO; WALSH, CONOR J.. Lower limb biomechanical analysis during an unanticipated step on a bump reveals specific adaptations of walking on uneven terrains. Journal of Experimental Biology, v. 220, n. 22, p. 4169-4176, NOV 15 2017. (15/02116-1)

GRIMMER, MARTIN; QUINLIVAN, BRENDAN T.; LEE, SANGJUN; MALCOLM, PHILIPPE; ROSSI, DENISE MARTINELI; SIVIY, CHRISTOPHER; WALSH, CONOR J.. Comparison of the human-exosuit interaction using ankle moment and ankle positive power inspired walking assistance. JOURNAL OF BIOMECHANICS, v. 83, p. 76-84, JAN 23 2019. (15/02116-1)

MIYATAKE, TAIRA; LEE, SANGJUN; GALIANA, IGNACIO; ROSSI, DENISE M.; SIVIY, CHRISTOPHER; PANIZZOLO, FAUSTO A.; WALSH, CONOR J.; GONZALEZVARGAS, J; IBANEZ, J; CONTRERASVIDAL, JL; et al. Biomechanical Analysis and Inertial Sensing of Ankle Joint While Stepping on an Unanticipated Bump. WEARABLE ROBOTICS: CHALLENGES AND TRENDS, v. 16, p. 5-pg., 2017-01-01. (15/02116-1)