Controle de Impedância e Admitância Unidimensional

• Autor(a) principal: Yamamoto, Breno Akihiro
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
• Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/27039
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; CNPQ::OUTROS::ENGENHARIA MECATRONICA; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS; Robótica; Robotics; Controle de admitância; Admittance control; Controle de impedância; Impedance control; Controle de interação; Interaction control; Reabilitação; Rehabilitation

A neuroreabilitação é uma forma de terapia pela qual o paciente com funções motoras debilitadas, por decorrência, por exemplo, de Acidentes Vasculares Encefálicos, pode recuperar parte de suas funcionalidades. Alguns dos procedimentos do processo de reabilitação consistem de atividades repetitivas, que simulam uma atividade motora real. É o caso, por exemplo, da reabilitação da marcha, normalmente feita com atividades que emulam o caminhar. De acordo com o nível de deficiência do paciente, é necessário fornecer maior ou menor assistência, o que é comumente feito por terapeutas aplicando força diretamente sobre o paciente. O uso de dispositivos robóticos é de grande valor em atividades desse tipo, que requerem alto grau de repetibilidade, esforço e flexibilidade às condições de cada paciente. No campo da robótica de reabilitação, o controle de interação (também denominado controle de impedância/admitância) é um método de controle particularmente atrativo. Ao invés de controlar variáveis como posição e força independentemente, o controle de interação permite controlar a dinâmica da interação entre posição e força. É possível controlar, portanto, o modo e o nível de assistência dado ao paciente na reabilitação. Neste trabalho são desenvolvidos controladores de impedância e admitância em uma dimensão a serem usados em dispositivos robóticos de reabilitação. Os controladores são modelados e seu funcionamento é avaliado por meio de simulações computacionais. Testes experimentais foram realizados em dois dispositivos desenvolvidos atestando sua aplicabilidade. É verificado que o controle de impedância é especialmente sensível às características do mecanismo, sendo imprescindível considerar uma baixa impedância mecânica no projeto do robô de reabilitação. O controle de admitância se mostra atraente pela aplicabilidade em robôs de maior impedância mecânica, embora haja uma maior complexidade envolvida na necessidade de utilização de células de carga para leitura de força.