Sistema modular de controle aplicado ao desenvolvimento de órtese ativa para mão humana (2020)
- Authors:
- Autor USP: DUARTE, MARCELLO CLAUDIO DE GOUVÊA - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SEM
- Subjects: ELETRÔNICA EMBARCADA; REABILITAÇÃO; ROBÓTICA; MEMBROS SUPERIORES; MÃO; ARTRITE REUMATOIDE
- Keywords: Controle de impedância; Órtese ativa
- Language: Português
- Abstract: Este trabalho de pesquisa insere-se no campo da reabilitação robótica de membros superiores. >>, portanto, de caráter multidisciplinar. A motivação do trabalho foi a aplicação da tecnologia robótica à uma órtese dinâmica projetada para artrite reumatoide tendo-se como objetivo ampliar a capacidade de movimentação de extensão das articulaçoes da mão em relação àquela obtida com as órteses não atuadas (não controladas), e permitir a customização com base no desenvolvimento em ciclos de otimização. Neste sentido aplicou-se técnicas de controle de interação consagradas como o controle de impedância à junta de flexo-extensão dos dedos, parametrização ao projeto das partes mecânicas não comerciais da órtese, e manufatura flexível para a sua construção. A parametrização adotada para a definição da geometria da órtese permitiu reduzir o tempo do projeto mecânico auxiliado por computador. Com a sua combinação à manufatura aditiva foi possível realizar ciclos de otimização do projeto quanto a: i) ergonomia; ii) resistência e durabilidade; iii) transmissão entre junta e atuador; e iv) sintonia dos parâmetros do controle de impedância. A cada ciclo de otimização pode-se observar o aumento da amplitude dos movimentos de extensão dos dedos (unidos em peça de dedais fixos) do cliente voluntário, melhoria no funcionamento da transmissão dos atuadores, aumento do conforto e facilidade no vestir, de acordo com relatos de voluntários. A Órtese objeto deste trabalho é do tipo Longa autoArticulada projetada para a correção do Desvio Ulnar dos dedos das mãos, a OLADU. A OLADU foi equipada com um atuador e passou a ser chamada OLADUi. O atuador tem a função de auxiliar o movimento de extensão da articulação dos dedos somando esforços à iniciativa de mobilidade do cliente voluntário nos seus exercícios de reabilitação. A estratégia de controle de impedância se adequa dinamicamente a ação ditada pelo usuário. Quando ele inicia um movimento de extensão dos dedos o atuador é ligado e o ajuda proporcionalmente à sua dificuldade em cumprir esta tarefa. Na posterior flexão dos dedos de volta à posição inicial o atuador é desligado e ele realiza o movimento de retorno por sua própria conta. O conjunto eletrônico do controlador foi modularizado e embarcado resultando numa única e pequena caixa (5,5 x 8,5 x 11,5 cm). Esta caixa é ligada por um único cabo ao atuador que está fixo à estrutura da órtese. Isto permite boa mobilidade ao cliente voluntário portador do sistema modular órtese-controlador da OLADUi. O processo tem aprovação de comitê de ética em pesquisa. Um ganho em extensão nos exercícios padrão de flexo-extensão com a órtese robótica foi verificado em testes com voluntário portador da artrite reumatoide com o desvio ulnar dos dedos. O sistema de controle da OLADUi mostrou-se promissor quanto a sua utilização como ferramenta de colaboração para a recuperação de indivíduos acometidos pela artrite reumatoide
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2020
- Data da defesa: 04.05.2020
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ABNT
DUARTE, Marcello Cláudio de Gouvêa. Sistema modular de controle aplicado ao desenvolvimento de órtese ativa para mão humana. 2020. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2020. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18149/tde-13082020-112036/. Acesso em: 19 abr. 2024. -
APA
Duarte, M. C. de G. (2020). Sistema modular de controle aplicado ao desenvolvimento de órtese ativa para mão humana (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18149/tde-13082020-112036/ -
NLM
Duarte MC de G. Sistema modular de controle aplicado ao desenvolvimento de órtese ativa para mão humana [Internet]. 2020 ;[citado 2024 abr. 19 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18149/tde-13082020-112036/ -
Vancouver
Duarte MC de G. Sistema modular de controle aplicado ao desenvolvimento de órtese ativa para mão humana [Internet]. 2020 ;[citado 2024 abr. 19 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18149/tde-13082020-112036/
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