Diseño mecatrónico de una órtesis flexible de rodilla para rehabilitación

David Torres; Ricardo Chaves; Sergio Cortes; Jaime Arcos Legada

doi:10.24054/rcta.v2i40.2361

Autores/as

David Torres Universidad de San Buenaventura https://orcid.org/0000-0002-7154-5994
Ricardo Chaves Universidad de San Buenaventura
Sergio Cortes Universidad de San Buenaventura
Jaime Arcos Legada Universidad de San Buenaventura https://orcid.org/0000-0003-4217-8248

DOI:

https://doi.org/10.24054/rcta.v2i40.2361

Palabras clave:

órtesis de rodilla, diseño mecatrónico, articulación flexible, junta adaptable, actuador elástico serial

Resumen

Este trabajo presenta el diseño mecatrónico de un prototipo de órtesis de rodilla para la rehabilitación de la marcha. El prototipo desarrollado utiliza un actuador en serie elástico, el cual es diseñado y evaluado con análisis de elementos finitos. El actuador elástico en serie está acoplado a un motorreductor DC que proporciona el par necesario para automatizar una terapia post-quirúrgica de rodilla. La órtesis está equipada con dos encoders incrementales y un interruptor de inicio para supervisar y controlar el movimiento de la articulación de la rodilla. Se desarrolla y valida experimentalmente un modelo matemático no lineal de la órtesis. Esto permite desarrollar un control basado en modelos, con una estrategia de control en espacio de estados por retroalimentación y un observador de estados. Finalmente, el prototipo se evalúa siguiendo una trayectoria periódica suave que reproduce las actividades terapéuticas.

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