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Dissertação

Identificação da dinâmica do braço humano através de experiências com o KUKA Lightweight Robot 4+ EVALUATED

Detalhes: Apesar de serem feitos estudos do controlo motor humano há mais de 100 anos, ainda muito é desconhecido nesta área de estudo. Os mecanismos fisiológicos responsáveis pela geração de movimento nas articulações são de elevada complexidade, o que torna a procura de um modelo matemático que descreva estes fenómenos um problema sem uma solução exata. Mesmo assim, a investigação destes fenómenos é importante para a compreensão do braço como um sistema biomecânico, sendo profícua para áreas como a robótica colaborativa, a compreensão de doenças neuromusculares, o desenvolvimento de exercícios de reabilitação motora ou a construção de próteses. O trabalho desenvolvido nesta tese baseia-se na identificação da dinâmica do braço humano, composto pelo ombro, o cotovelo e o pulso, através de perturbações estocásticas na mão do sujeito experimental realizadas pelo KUKA Lightweight Robot 4+. Um dos objetivos do trabalho é a exploração dos diferentes métodos de perturbação usados, que pode ser uma perturbação de força ou de posição. É feita uma análise em frequência dos dados retirados e é aproximado a dinâmica do braço a um sistema de 2ª ordem. O objetivo principal deste projeto é validar sistema robótico e os métodos utilizados para a estimação da impedância mecânica do braço em múltiplas direções 3D. Assim, são comparados os modelos estimados da dinâmica do braço humano para cada tipo de perturbação. Finalmente, a rigidez do braço é estimada para diferentes direções 3D, obtendo a anisotropia de rigidez do braço humano.
Keywords: Identificação da impedância do braço, Modelação musculosquelética, KUKA Lightweight Robot 4+, dinâmica de contração, rigidez direcional

Discussão: dezembro 3, 2021, 11:0