El exoesqueleto de rehabilitación de la marcha ALICE: análisis dinámico y evaluación del sistema de control utilizando cuaternios de Hamilton

Abstract

Un exoesqueleto robótico es un dispositivo electromecánico utilizado para aumentar la capacidad física de una persona, como ayuda a la locomoción o para procesos de rehabilitación de la marcha. En el caso de los exoesqueletos de rehabilitación se requiere que el sistema de control sea capaz de adaptarse adecuadamente a la evolución de los pacientes con el fin de optimizar su recuperación, esto implica el diseño de controladores robustos y precisos. En este trabajo se presenta el análisis cinemático, análisis dinámico y evaluación del sistema de control del exoesqueleto de rehabilitación ALICE, se evalúan diferentes estrategias de control con el objetivo de identificar la estrategia de control más adecuada. Dentro de las técnicas de control empleadas están: el controlador PD, PD adaptativo, y el controlador en modo deslizante. Además, se realiza un análisis de estabilidad utilizando el criterio de Lyapunov. Para probar el rendimiento de los controladores, se utilizan datos de marcha obtenidos en la Escuela de Fisioterapia de la ONCE de Madrid, correspondiente a personas sanas y personas con esclerosis múltiple. Se utiliza MATLAB como software de simulación y lenguaje de programación.