Modelado, diseño y construcción de un exoesqueleto para rehabilitación de la muñeca
DOI:
https://doi.org/10.22517/23447214.24748Palabras clave:
Robótica de rehabilitación, robótica vestible, articulación radiocarpiana, modelo, Euler-Lagrange, Simulink, control, Arduino, MIT App InventorResumen
Este trabajo presenta el modelado, diseño, construcción y control de un exoesqueleto para rehabilitación de la flexión/extensión y abducción/aducción de la articulación de la muñeca. Los modelos dinámicos de los movimientos de la muñeca se obtienen por medio de la formulación de Euler-Lagrange, y se construyen en Simulink de MATLAB junto con un control PID en lazo cerrado que representa el control natural neuromusculoesquelético del humano. Se realizan simulaciones para estimar el torque requerido en la articulación para producir los movimientos funcionales de la muñeca en un adulto promedio colombiano. El exoesqueleto está diseñado en el software CAD SolidWorks, construido a través de impresión 3D en ácido poliláctico (PLA), accionado por dos servomotores, y controlado por una tarjeta Arduino UNO que establece comunicación con un aplicativo móvil Android desarrollado en MIT App Inventor para el ingreso de los parámetros de la terapia de rehabilitación. El resultado de este trabajo es un exoesqueleto liviano con una masa total de 0.64 [kg] incluyendo servomotores, microcontrolador y baterías, con la capacidad de ser usado para prácticas de telerehabilitación, garantizando el seguimiento del desplazamiento angular con errores por debajo del 10%.
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