Exoesqueleto robótico de membro superior com três graus de liberdade ativos (2014)
- Authors:
- Autor USP: MIRANDA, ANDREY BUGARIN WOISKI - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PMR
- Subjects: ROBÓTICA; MEMBROS SUPERIORES; CONTROLE MOTOR; INTERAÇÃO HOMEM-MÁQUINA
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: Exoesqueletos robóticos os mecanismos artificiais vestidos externamente ao corpo humano que atuam paralelamente ao membro humano com os objetivos de estender, complementar, restaurar ou melhorar as funções e capacidades humanas. Seus principais desafios de projeto são acoplá-lo ao ser humano de modo a não existirem forças hiperestáticas ou de montagem, mantê-lo na posição relativa desejada por todo seu volume de trabalho, implementar um controle que permita a cooperação do exoesqueletos com o humano, minimizar sua massa e seu consumo energético. O presente trabalho desenvolveu-se no Laboratório de Biomecatrônica da EPUSP, cujo principal objetivo é explicar como o sistema nervoso humano planeja, codifica e controla nossos movimentos. O objetivo desse trabalho é fornecer uma ferramenta que possibilite tal estudo. Para isso, fabricou-se alguns protótipos de 1 GdL para estudar as seguintes características de exoesqueletos: (i) fixação; (ii) o acoplamento; (iii) a instrumentação e (iv) o controle. Após essa etapa, inicou-se a fabricação do exoesqueleto com 3 GdL. Dada a importância da fixação, dedicou-se a ela um estudo abordando a modelagem de sua interação com o membro humano. Em conjunto, realizou-se simulações baseadas nessa modelagem para avaliar o desempenho de dois tipos de controladores não lineares: (i) \ci{Sliding Mode Control} e \ci{Feedback Linearization}. Um exoesqueleto bilateral de 3 GdL foi fabricado e montado e seus principais componentes mecânicos foram ensaiados para se determinar seu comportamento e para levantar dados experimentais que possibilitem a melhoria futura de seu projeto. As contribuições dessa dissertação foram: (i) protótipo de 1 GdL, com a mecânica e a instrumentação, que é utilizado para estudos de controle motor; (ii) protótipo mecânico bilateral com 3GdL; (iii) estudo teórico da fixação com controladores não linear e (iv) sistema de segurança de exoesqueletos baseados em embreagem de fricção. O desenvolvimento de um exoesqueleto robótico ainda é um campo em amadurecimento. Problemas como o alinhamento entre eixos de rotação humano e biológico ainda são alvos de diversos estudos, sem uma convergência aparente das soluções. Até mesmo conceitos aparentemente básicos, como o desenvolvimento de mecanismos com cinemática antropomórfica, não são consenso na área.
- Imprenta:
- Data da defesa: 12.12.2014
-
ABNT
MIRANDA, Andrey Bugarin Woiski. Exoesqueleto robótico de membro superior com três graus de liberdade ativos. 2014. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2014. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-24102023-111739/. Acesso em: 03 nov. 2024. -
APA
Miranda, A. B. W. (2014). Exoesqueleto robótico de membro superior com três graus de liberdade ativos (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-24102023-111739/ -
NLM
Miranda ABW. Exoesqueleto robótico de membro superior com três graus de liberdade ativos [Internet]. 2014 ;[citado 2024 nov. 03 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-24102023-111739/ -
Vancouver
Miranda ABW. Exoesqueleto robótico de membro superior com três graus de liberdade ativos [Internet]. 2014 ;[citado 2024 nov. 03 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-24102023-111739/
How to cite
A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas
