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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/37514
Full metadata record
DC Field | Value | Language |
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dc.creator | Rodrigues, Lucas Antônio Oliveira | - |
dc.date.accessioned | 2023-03-13T18:04:05Z | - |
dc.date.available | 2023-03-13T18:04:05Z | - |
dc.date.issued | 2022-02-18 | - |
dc.identifier.citation | RODRIGUES, Lucas Antônio Oliveira. Desenvolvimento da estrutura HOPE-G: um sistema robótico para reabilitação da marcha humana. 2022. 195 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, 2022. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2022.84 | pt_BR |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/37514 | - |
dc.description.abstract | Modern rehabilitation processes for neurological patients have been widely assisted by robotic structures, with continuous research and improvements. The use of robotic assistance in rehabilitation is a consolidated technique for upper limb training sessions. However, human gait robotic rehabilitation still needs further research and development. Based on that, this work deals with the development of a new parallel gait rehabilitation structure designed for post-stroke patients, named HOPE-G. The structure is composed of three distinct modules, and this thesis has the pilot tests of the active bodyweight support integrated with a serious game as the main objective. The test objective is to check the feasibility of the proposed design aggregated with a treadmill, focusing on the gait balance. This work also presents the mathematical model of the two mechanical modules, while building a prototype for experimental tests for one of them. The thesis begins with a background review of the state of the art of applied technologies in this area of knowledge. Next, it presents the obtained mathematical models for the mechanical modules of HOPE-G following multibody synthesis techniques and meta-heuristic optimization. After computational simulations are performed and based on the results, the prototype is built. The control of the structure is designed using PID controllers tuned with meta-heuristic optimization and associated with a suppression function to perform assist-as-needed actions. Then, the prototype is integrated with a serious game designed specifically for this application. Finally, the tests are conducted with the structure, first with a wooden anthropometric puppet, and then with healthy volunteers. The results obtained from these first pilot tests show that the mobility of the module is as expected, with recommendations s for electrical and mechanical improvements. With these improvements, the module will be submitted to clinical trials with a post-stroke research group. | pt_BR |
dc.description.sponsorship | CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior | pt_BR |
dc.description.sponsorship | CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico | pt_BR |
dc.description.sponsorship | FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais | pt_BR |
dc.language | por | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal de Uberlândia | pt_BR |
dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
dc.subject | Reabilitação | pt_BR |
dc.subject | robótica | pt_BR |
dc.subject | estruturas paralelas | pt_BR |
dc.subject | jogos sérios | pt_BR |
dc.subject | Macha Humana | pt_BR |
dc.subject | Membro inferior | pt_BR |
dc.subject | Rehabilitation | pt_BR |
dc.subject | robotics | pt_BR |
dc.subject | parallel structures | pt_BR |
dc.subject | serious games | pt_BR |
dc.subject | human male | pt_BR |
dc.subject | Lower member | pt_BR |
dc.title | Desenvolvimento da estrutura HOPE-G: um sistema robótico para reabilitação da marcha humana | pt_BR |
dc.title.alternative | Development of HOPE-G: a robotic system for human gait rehabilitation | pt_BR |
dc.type | Tese | pt_BR |
dc.contributor.advisor1 | Gonçalves, Rogério Sales | - |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/9474579551520236 | pt_BR |
dc.contributor.referee1 | Finzi Neto, Roberto Mendes | - |
dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/3792275882221002 | pt_BR |
dc.contributor.referee2 | Cavalini Júnior, Aldemir Aparecido | - |
dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/0387727577180664 | pt_BR |
dc.contributor.referee3 | Tonidandel, Flavio | - |
dc.contributor.referee3Lattes | http://lattes.cnpq.br/5331230734386657 | pt_BR |
dc.contributor.referee4 | Ferreira Junior, Paulo Roberto | - |
dc.contributor.referee4Lattes | http://lattes.cnpq.br/0481478169272902 | pt_BR |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/6533838932620721 | pt_BR |
dc.description.degreename | Tese (Doutorado) | pt_BR |
dc.description.resumo | Os processos modernos de reabilitação para pacientes com doenças neurológicas têm sido amplamente auxiliados por estruturas robóticas de diversos tipos, as quais estão constantemente sendo pesquisadas e melhoradas. Embora a aplicação de estruturas robóticas esteja em um estágio avançado para reabilitação do membro superior, a marcha humana ainda carece de inovação. Com base neste fato, este trabalho destinou-se ao desenvolvimento de uma nova estrutura paralela para reabilitação da marcha humana de pacientes pós Acidente Vascular Encefálico, denominada HOPE-G. A estrutura é composta por três módulos distintos, e esta tese tem como objetivo realizar um teste piloto, para verificar a viabilidade da utilização de um suporte ativo de peso corporal integrado a um jogo eletrônico para auxiliar a realização de exercícios em uma esteira, observando principalmente a influência no equilíbrio dos participantes da pesquisa. Neste trabalho, realizou se o desenvolvimento de dois destes módulos e o teste experimental de um deles. Inicialmente, realizou-se uma revisão bibliográfica do estado da arte das tecnologias aplicadas nesta área do conhecimento. A seguir, os módulos mecânicos da estrutura foram modelados seguindo técnicas consolidadas de síntese de estruturas multicorpos e otimizados com técnicas de otimização meta heurística. Na sequência, um protótipo de um dos módulos foi construído. A partir da estrutura, o sistema de controle dos motores foi elaborado com auxílio de métodos computacionais e integrado a um jogo eletrônico desenvolvido para atuar em conjunto com o equipamento. O controle da estrutura foi desenvolvido utilizando controladores PID obtendo-se os parâmetros por otimização meta-heurística, e associando-os a uma função de supressão para assistir quando necessário. O módulo foi então submetido a testes piloto com um boneco antropométrico de madeira e participantes saudáveis onde foram coletados dados durante cada teste. Os resultados do teste piloto mostraram bom funcionamento do design proposto com recomendações para melhorias elétricas e mecânicas. Os dados e recomendações deste estudo serão utilizados como referência para um estudo futuro da eficácia do dispositivo no processo de reabilitação da marcha humana em pacientes em tratamento do AVE. | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica | pt_BR |
dc.sizeorduration | 195 | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROJETOS DE MAQUINAS::METODOS DE SINTESE E OTIMIZACAO APLICADOS AO PROJETO MECANICO | pt_BR |
dc.identifier.doi | http://doi.org/10.14393/ufu.te.2022.84 | pt_BR |
dc.orcid.putcode | 130775089 | - |
dc.crossref.doibatchid | 12e4aaaf-e831-4110-9b63-c714e933ab21 | - |
dc.subject.autorizado | Engenharia mecânica | pt_BR |
dc.subject.autorizado | Robótica | pt_BR |
dc.subject.autorizado | Marcha humana | pt_BR |
dc.subject.autorizado | Tecnologia de reabilitação | pt_BR |
dc.description.embargo | 2023-03 | - |
Appears in Collections: | TESE - Engenharia Mecânica |
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