Desenvolvimento de um dispositivo robótico interativo para reabilitação de lesões da articulação do joelho

Autor(es)

Wilian Miranda dos Santos

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: São Carlos.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/SBD)
• Data de defesa: 2013-09-03

Membros da banca

Adriano Almeida Gonçalves Siqueira; Arturo Forner Cordero; Anselmo Frizera Neto

• Orientador: Adriano Almeida Gonçalves Siqueira

Resumo

Robôs de reabilitação como próteses ativas e exoesqueletos necessitam de atuadores capazes de atender certos requisitos como baixa impedância de saída, backdrivability, geração de torques grandes e precisos, e uma estrutura leve e compacta. Este trabalho apresenta o projeto de um Atuador Elástico em Série rotacional (AESr) para ser usado em uma prótese ativa para auxiliar na flexão/extensão da articulação do joelho durante a fisioterapia. O dispositivo é constituído de um motor de corrente contínua, um redutor de velocidade do tipo coroa e rosca sem-fim e uma mola torcional personalizada. Uma vez que o elemento elástico é o componente mais importante no projeto do AESr, um procedimento de análise baseado no Método dos Elementos Finitos (MEF) é utilizado para cumprir os requisitos definidos para a reabilitação do joelho. Com uma massa total de 2,53 Kg, é possível montar diretamente o atuador proposto em uma estrutura de prótese de joelho. Controladores de torque e impedância são implementados para assegurar uma interação segura com o paciente, permitindo que novas estratégias de reabilitação sejam avaliadas. As especificações do projeto bem como o desempenho dos controladores são validados experimentalmente. (AU)

• Processo FAPESP: 11/04074-3 - Desenvolvimento de um dispositivo robótico interativo para reabilitação de lesões da articulação do joelho
• Beneficiário: Wilian Miranda dos Santos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado