CONTROL NUMÉRICO EN UNA MÁQUINA DE REHABILITACIÓN PARA TOBILLOS.

José Santana Camilo, Andrés Blanco Ortega, Edgar Antúnez Leyva, Andrea Magadán Salazar, Fabio A Gómez Becerra

Resumen


Resumen

En el desarrollo de máquinas mecatrónicas para la rehabilitación de tobillo se tiene el reto de proporcionar movimientos suaves de dorsiflexión-plantarflexión, abducción-aducción e inversión-eversión de manera individual en las primeras etapas del proceso de rehabilitación de un paciente que ha sufrido alguna lesión en el tobillo. Conforme, el paciente va recuperándose, se requiere que la máquina proporcione movimientos en sus valores máximos, así como, movimientos complejos que se obtienen al combinar dos movimientos.

En el presente artículo se propone el uso del control numérico en una máquina de rehabilitación de tobillos basado en una mesa XY. El control numérico es utilizado principalmente en máquinas herramientas para proporcionar movimientos precisos en el maquinado de piezas. En este trabajo se presenta el desarrollo de la máquina de rehabilitación de tobillos, así como el desarrollo para la implementación del control numérico para proporcionar los movimientos suaves y complejos para la rehabilitación.

Palabra(s) Clave: Control numérico, Máquina de rehabilitación de tobillos, Movimiento pasivo continuo.

 

NUMERICAL CONTROL IN AN ANKLE REHABILITATION MACHINE

 

Abstract

In the development of mechatronic machines for ankle rehabilitation the design challenge is providing smooth movements of dorsiflexion-plantarflexion, abduction-adduction and inversion-eversion individually in the early stages of the rehabilitation process of a patient who has suffered an ankle injury. As the patient recovers, the machine is required to provide movements at their maximum values, as well as, complex movements that are obtained by combining two movements.

In this paper, we propose the use of numerical control in an ankle rehabilitation machine based on an XY table. The numerical control is mainly used in machine tools to provide precise movements in the machining of parts. This paper presents the development of the ankle rehabilitation machine, as well as the development for the implementation of numerical control to provide smooth and complex movements for rehabilitation.

Keywords: Ankle rehabilitation machine, Numerical control, Continuous passive motion.


Texto completo:

592-610 PDF

Referencias


Alcocer, W., Vela, L., Blanco, A., González, J., Oliver, M. Major trends in the development of ankle rehabilitation devices. Dyna. 2012. 176, 48-58.

Ayas, M. and Altas, I. A redundantly actuated ankle rehabilitation robot and its control strategies, 2016 IEEE Symposium Series on Computational Intelligence (SSCI), Athens, 2016, pp. 1-7.

Blanco-Ortega, A., Magadán-Salazar, A., Antúnez-Leyva, A., Santana-Camilo, J. A. Controlador proporcional integral generalizado robusto para un rehabilitador de tobillo de 2gdl. Congreso Internacional en Tecnología, Innovación y Docencia (CITID 2017). México. 2017.

Blanco, A., Gómez, F., Olivares, V., Abúndez, A., Colín, J. Design and development of a parallel robot based on an XY table for ankle rehabilitation, Int. J. Automation and Control, 2015, 9(2), pp.89–106.

Blanco, A., Azcaray, H., Vela, L., Vázquez, R. Prototipo virtual de un rehabilitador de tobillo, IX Congreso Internacional sobre Innovación y Desarrollo Tecnológico - CIINDET 2011. Cuernavaca, México. Noviembre 23-25, 2011. pp. 1-6.

Chou-Ching, K., Ju, M., Chen, S., Pan. B. A Specialized Robot for Ankle Rehabilitation and Evaluation. Journal of Medical and Biological Engineering. Vol. 28. 2008. pp. 79-86.

Girone, M. The "Rutgers Ankle" Orthopedic rehabilitation interface. Proceedings of the ASME Haptics Symposium. 1999, pp. 305-312.

Gómez F., Blanco, A., Vela, L. Rehabilitador de tobillo basado en una Mesa XY. X congreso internacional sobre innovación y desarrollo tecnológico (CIINDET-2013). Cuernavaca, Morelos, México. 2013.

Gómez-Becerra, F., Diseño y control de un robot de 3 GDL para la rehabilitación de extremidades inferiores. Tesis de Doctorado en Ciencias en Ingeniería Electrónica Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico. 2017.

Graham, Smith. CNC Machining Technology. Volume I. Design, Development and ClM Strategies. Springer-Verlag. 1993.

Hood-Daniel, P., Floyd-Kelly, J. Build Your Own CNC Machine. Apress. 2009.

Khalid YM, Gouwanda D, Parasuraman S. A review on the mechanical design elements of ankle rehabilitation robot. Journal of Engineering in Medicine. 2015; 229: (6): pp- 452-463.

Prashant K. Jamwal, Shahid Hussain, and Sheng Q. Xie Review on design and control aspects of ankle rehabilitation robots. Journal Disability and Rehabilitation: Assistive Technology. Volume 10, 2015 - Issue 2. Pp. 93-101.

Saglia, J. Tsagarakis, N., Dai, J., Caldwell, D. A High Performance 2-dof Over-Actuated Parallel Mechanism for Ankle Rehabilitation. IEEE International Conference on Robotics and Automation. 2009. pp. 2180-2186.

Suk-hwan, S., Seong-kyoon, K., Dae-hyuk, C., Stroud, I. Theory and Design of Cnc Systems. 2008. Springer.

Tsoi, Y., Xie, S. Design and Control of a Parallel Robot for Ankle Rehabiltation, International Conference on Mechatronics and Machine Vision in Practice. 2008. pp. 515-520.

Sun, T., et al., "Mechanism design and control strategies of an ankle robot for rehabilitation training," 2015 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO), Zhuhai, 2015, pp. 132-137.






URL de la licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/deed.es

Barra de separación

Licencia Creative Commons    Pistas Educativas está bajo la Licencia Creative Commons Atribución 3.0 No portada.    

TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO / INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CELAYA

Antonio García Cubas Pte #600 esq. Av. Tecnológico, Celaya, Gto. México

Tel. 461 61 17575 Ext 5450 y 5146

pistaseducativas@itcelaya.edu.mx

http://pistaseducativas.celaya.tecnm.mx/index.php/pistas