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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Estudo de dois dispositivos robóticos para reabilitação da marcha humana
Author: Dechichi, Paulo Fernandes
First Advisor: Gonçalves, Rogério Sales
First coorientator: Carvalho, João Carlos Mendes
First member of the Committee: Cavalini Jr, Aldemir Aparecido
Second member of the Committee: Stoppa, Marcelo Henrique
Summary: A robótica, desde o início, esteve presente para auxiliar na realização de trabalhos e processos com movimentos repetitivos, sendo amplamente utilizada na indústria. Com o seu avanço foi possível desenvolver robôs para auxiliar na área da saúde, como por exemplo na reabilitação de pacientes com dificuldades locomotoras. Deste modo, o objetivo do trabalho é apresentar o estudo de dois mecanismos, sendo o primeiro atuado por cabos e o segundo com atuadores lineares paralelos, para auxiliar os profissionais da saúde na reabilitação da marcha humana. Para atingir esse objetivo esta dissertação apresenta um resumo das principais estruturas robóticas existentes para a reabilitação da marcha humana, bem como as principais características da passada humana normal. Para o estudo dos dispositivos, foi apresentada inicialmente a modelagem geométrica de ambos, sendo considerado o movimento da plataforma igual à passada humana de uma pessoa de estatura média brasileira. Assim, foram analisadas as configurações de singularidades e a modelagem estática de ambos dispositivos, o que permitiu verificar que o dispositivo atuado por cabos é inviável para o movimento desejado, pois obteve pontos de singularidade e os cabos não ficaram tracionados em todas as posições da plataforma. Deste modo, após realizar os mesmos estudos para o segundo dispositivo e validar sua aplicação para reprodução da marcha humana, foi desenvolvido um protótipo em escala para verificar a sua funcionalidade cinemática. Assim, foi utilizado um boneco antropométrico em escala para replicar o movimento da marcha humana. Finalmente, foi realizada a comparação dos resultados numéricos com os testes do protótipo para as variações angulares das articulações do boneco, verificando que o mecanismo com atuadores lineares paralelos é viável para replicar o movimento desejado.
Abstract: In recent years, the robotic has been presented to improve the performance of repetitive motions and processes, being widely used in industry. Through its improvement, it was possible to develop robots to assist in the health area, such as the rehabilitation of patients with locomotion difficulties. The aim of the study is to analyze two mechanisms to be used by health professionals for the rehabilitation of the human gait. The first one is operated by cables and the second uses Parallel Mechanism. In order to achieve this objective, a brief review of the main robotic structures for the rehabilitation of human gait is presented, including the main characteristics of the normal human gait. To choose the best device it was initially presented the geometric modeling of each one and considering the platform motion equal to the human gait of a person of average Brazilian stature. It was studied the singularity configurations and the static modeling for each device. It was verified that the device which works with cables are not adequate for some movements due to singularities and untensioned cables in all platform configurations. After the second device verification and the model validation, the prototype scale was constructed to verify its kinematic functionality. An anthropometric wooden dummy was used, in scale, to replicate the human gait movement. Finally, the numerical results were compared to the prototype scale tests, considering angular variations of the joints and, as a result, it was possible to conclude that the Parallel Link Mechanism is feasible to replicate all desired movements.
Keywords: Reabilitação
Marcha humana
Robótica
Dispositivo atuado por cabos
Estrutura paralela plana
Rehabilitation
Human Gait
Robotics
Device actuated by cables
Parallel link mechanism
Area (s) of CNPq: CNPQ::OUTROS::ENGENHARIA MECATRONICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Quote: DECHICHI, Paulo Fernandes. Estudo de dois Dispositivos Robóticos para a Reabilitação da Marcha Humana, 2017. 99f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia 2017. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica.
Document identifier: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2017.67
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/20356
Date of defense: 28-Jul-2017
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica

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