Órtese passiva com atuador elástico para ciclismo assistido por estimulação elétrica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Sousa, Felipe Shimabuko Cascás
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: https://repositorio.unb.br/handle/10482/41310
Resumo: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2021.
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spelling Órtese passiva com atuador elástico para ciclismo assistido por estimulação elétricaEstimulação elétrica funcionalÓrteseAtuador elásticoCiclismoDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2021.A lesão medular é uma condição debilitante que gera diversas complicações para os indivíduos que as têm. Eles podem desenvolver não somente problemas motores, mas diversos outros associados em decorrência da lesão, como problemas circulatórios, urinários, intestinais e de pele. Para a reabilitação e auxílio de pessoas com lesão medular, a estimulação elétrica funcional (FES) é uma técnica bastante utilizada, pois promove ganhos de massa muscular e óssea e melhora a circulação sanguínea. A combinação do FES com ciclismo (FES cycling), em geral com bicicleta estacionária ou triciclo, é bastante difundida, porém ainda há desafios de eficiência, como a baixa cadência e forças produzidas e fadiga acelerada, levando a exercício de baixas duração e intensidade. Neste trabalho, exploramos o uso de órtese passiva com atuador elástico incorporados aos protocolos do FES cycling. Para tanto, usamos um ambiente de simulação para o FES \textit{cycling} e incorporamos elementos passivos para entender se isso poderia aumentar a cadência do ciclismo. As simulações mostraram ganhos aproximadamente 10\% na cadência. Tendo resultados positivos, projetamos e construímos protótipo para testar com indivíduo com lesão medular em treinos de FES cycling. Como resultado, observamos que, assim como nas simulações, os parâmetros de atuação do elemento elástico influenciam nos ganhos. Conseguimos resultados positivos (ganhos de 11% e 17%) assim como negativos (perdas de -1,8% e -11%) na cadência durante os treinamentos. Lesão medular pode afetar significativamente a qualidade de vida e a investigação de sistemas que contribuam para melhora da qualidade de vida são essenciais. Neste trabalho, buscamos uma maneira de melhorar o uso do FES cycling na reabilitação através do uso de órtese passiva.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).Spinal cord injury is a debilitating condition that generates several complications for individuals. They can develop not only motor problems, but also several others associated with the injury, such as circulatory, urinary, intestinal and skin problems. For rehabilitation and assistance of people with spinal cord injury, functional electrical stimulation (FES) is a widely used technique, as it promotes gains in muscle and bone mass and improves blood circulation. The combination of FES with cycling (FES cycling), on a stationary bicycle or a tricycle, is widespread, but there are still efficiency challenges, such as low cadence, low forces production and early fatigue, leading to low duration and low intensity exercise. In this work, we explore the use of passive orthosis with elastic actuator into FES cycling protocols. For this, we use a simulation environment for FES cycling and incorporate passive elements to understand if it could increase cycling cadence. The simulations showed gains of approximately 10 \% in cadence. With positive results, we designed and built a prototype to test with an individual with spinal cord injury in FES cycling training. As result, we observed that the chosen parameters for the elastic actuator influence the results, as seen in the simulations. We achieved positive results (gains of 11 \% and 17 \%) as well as negative (losses of -1.8 \% and -11 \%) for cadence during traning days. Spinal cord injury can significantly affect quality of life and to investigate systems that contribute to improve quality of life are essential. In this work, we look for a way to improve the use of FES cycling in rehabilitation through the use of passive orthosis.Bó, Antônio Padilha Lanarifelipeshimabuko@gmail.comSousa, Felipe Shimabuko Cascás2021-06-29T15:47:44Z2021-06-29T15:47:44Z2021-06-292021-02-15info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSOUSA, Felipe Shimabuko Cascás. Órtese passiva com atuador elástico para ciclismo assistido por estimulação elétrica. 2021. xvi, 65 f., il. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Sistemas Eletrônicos e Automação)—Universidade de Brasília, Brasília, 2021.https://repositorio.unb.br/handle/10482/41310A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-01-27T13:37:28Zoai:repositorio.unb.br:10482/41310Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-01-27T13:37:28Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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