Algoritmo de aprendizagem e predição de comportamento de caminhada para controle de transparência em exoesquletos robóticos

• Processo: 19/13391-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2019
• Data de Término da vigência: 12 de janeiro de 2020
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica
• Pesquisador responsável: Thiago Boaventura Cunha
• Beneficiário: Bruno Pisi Garcia
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/07276-1 - CEPOF - Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica, AP.CEPID
• Assunto(s): Robótica Aprendizado computacional Exoesqueleto Predição Caminhada
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: aprendizagem | Caminhada | Exoesqueleto | Predição | Robô | Transparência | Robótica e Controle

Resumo

Algumas aplicações de robôs vestíveis (e.g. robôs exoesqueleto) focam em assistir o ser humano em tarefas fisicamente desgastantes, como por exemplo carregar uma pesada ferramenta ou mochila. Nesses casos deseja-se que o robô não impeça ou imponha resistência aos movimentos do usuário, mas somente forneça uma força extra para a execução da tarefa em questão. Em outras palavras, idealmente o robô deveria ser imperceptível (i.e. transparente) para o usuário. Tornar um robô vestível imperceptível ao usuário é uma tarefa de controle extremamente complexa e difícil de ser atingida de maneira satisfatória e plena. A interação constante e intrínseca entre robô e humano e comportamentos variados dependentes do indivíduo são as principais dificuldades no projeto de tal controle cooperativo. Neste trabalho, propomos uma nova abordagem para o chamado controle de transparência. Trata-se de um algoritmo de aprendizagem e previsão dos movimentos do usuário a partir da segmentação e do agrupamento de dados experimentais de indivíduos saudáveis. A partir de tais dados, desejamos prever a dinâmica de segmentos de trajetórias do usuário e também o sequenciamento de tais segmentos. O estilo de locomoção foco do trabalho será a caminhada.