Propuesta de un exoesqueleto de rehabilitación muscular en la extremidad superior accionado con músculos neumáticos

Abstract

En este documento se da a conocer el análisis, estructura y desarrollo de un sistema de rehabilitación muscular, dando énfasis a la recuperación de los músculos del miembro superior y ejecutando su funcionalidad con la implementación de músculos neumáticos, teniendo en cuenta que el brazo cuenta con 8 grados de libertad (GDL) con movimientos del codo (flexión, extensión, supinación y pronación) y del hombro (abducción, aducción, flexión y extensión), esto para secciones articulares que se quieren trabajar. El dispositivo busca la posibilidad de efectuar una rehabilitación en músculos superiores y como primera etapa del proyecto se busca realizar los movimientos de flexo-extensión para el codo y de abducción-aducción para el hombro teniendo en cuenta las variables de control para que el sistema se active, adicionalmente fue implementado un sensor flexo resistivo para poder generar la correcta activación en una electro-válvula para permitir el paso de aire al músculo artificial. El sistema de control es basado en un PID demostrando que el sistema es controlable con un sobre-pico y tiempo de estabilización específico para realizar el movimiento predefinido en el exoesqueleto en la recuperación de los músculos del hombro y codo.

Nowadays robotics is presented as one of the sciences with largest impact in daily life. Because of its accuracy and controlling level several important developments have been achieved in medicine thanks to robotics specifically in rehabilitation where exoskeletons are presented as one of the best alternatives to replace some human body function. This document mentions the realization of a prototype of exoskeleton for muscular rehabilitation, as a proposal to establish the study of muscular injuries that may occur in the upper limb where the movements made by the exoskeleton are efficient for a repair of the muscles that are affected. Beside this is the design of a PID controller to prove that the system is controllable with a specific overshoot and a specific time.