CONTROL DE UN EXOESQUELETO PARA TOBILLO PARA EJERCICIOS PASIVOS USANDO CONTROL PD POR COMPENSACIÓN (ANKLE EXOSKELETON CONTROL FOR PASSIVE EXERCISES USING PD BY COMPENSATION CONTROLER)
Resumen
Este artículo aborda la problemática de la rehabilitación de la flexión y extensión del tobillo en pacientes con movilidad reducida, como en el caso del pie caído, por medio de un exoesqueleto. El objetivo principal es desarrollar un dispositivo para ejercicios de rehabilitación pasiva, utilizando un modelo dinámico obtenido por medio de sensores de posición y velocidad angular. Se considera la biomecánica natural de la extremidad y se implementa un control Proporcional Derivativo (PD) con compensación para el movimiento adecuado. Un sensor de inercia ayuda a clasificar las fases de la marcha y generar comandos precisos. Los resultados de simulación muestran que el control puede seguir trayectorias deseadas con un error considerablemente bajo en ejercicios lentos, estabilizándose rápidamente. Estos resultados sugieren que el exoesqueleto tiene potencial para mejorar la precisión y seguridad en la asistencia del tobillo durante la caminata humana.
Palabras Clave: Control automático, Exoesqueleto, Tobillo.
Abstract
This article addresses the issue of ankle flexion and extension rehabilitation in patients with reduced mobility, such as foot drop, by means of an exoskeleton. The main objective is to develop a device for passive rehabilitation exercises, using a dynamic model obtained by means of position and angular velocity sensors. The natural biomechanics of the limb is considered and a Proportional Derivative (PD) control with compensation for the appropriate movement is implemented. An inertial sensor helps to classify the gait phases and generate precise commands. Simulation results show that the control can follow desired trajectories with a considerably low error in slow exercises, stabilizing quickly. These results suggest that the exoskeleton has the potential to improve the precision and safety of ankle assistance during human walking.
Keywords: Ankle, Automatic control, Exoskeleton.
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