Controle de impedância aplicado em um robô exoesqueleto para a articulação do joelho

• Processo: 25/06527-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica
• Pesquisador responsável: Felix Mauricio Escalante Ortega
• Beneficiário: Marina Jacili Ramalho
• Instituição Sede: Instituto de Ciência e Tecnologia. Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Sorocaba. Sorocaba , SP, Brasil
• Assunto(s): Interação homem-máquina Robótica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Controle de Impedância | Interação humano-robô | sistemas mecatrônicos | Robótica

Resumo

Técnicas de controle de impedância vêm sendo amplamente empregadas em dispositivos robóticos vestíveis que atuam em contato físico com o corpo humano, especialmente em aplicações de assistência e reabilitação motora. Essas estratégias têm ganhado destaque na literatura da área de controle e robótica devido à sua capacidade de regular a interação física, permitindo uma troca segura e eficiente de energia entre o robô e o usuário durante tarefas de movimento. Controladores convencionais baseados apenas em força ou posição se mostram insuficientes para garantir estabilidade e desempenho adequado na interação física humano-robô. Essa limitação decorre da necessidade de se considerar, de forma integrada, a relação entre força/torque e velocidade para acomodar variações naturais no comportamento das articulações humanas. Além disso, a dinâmica do corpo humano é, em grande parte, incerta e altamente variável, sujeita a mudanças abruptas de padrão de movimento e intensidade de força, o que pode comprometer a eficácia de modelos dinâmicos fixos previamente assumidos. Diante desse cenário, o presente projeto de iniciação científica tem como objetivo investigar, modelar e implementar estratégias de controle de impedância aplicadas à articulação do joelho humano em interação com um robô exoesqueleto. A proposta envolve o desenvolvimento de um modelo de interação física humano-robô e a análise das variações da impedância articular ao longo de diferentes tarefas de movimento. O estudo contempla, ainda, uma revisão sistemática sobre robôs exoesqueletos, fundamentos da teoria de controle de impedância e princípios da biomecânica humana, com vistas à concepção de uma arquitetura de controle segura e adaptável a diferentes perfis de usuário e condições operacionais.