{pt=Analysis and Design of an Active Joint Motion Limiter with Remote Haptic Interface for Locomotion Support} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=Esta dissertação apresenta o desenvolvimento do Protótipo de um Limitador activo do movimento da articulação de ortóteses passivas do tipo AFO (Ankle-Foot-Orthosis). O dispositivo tem como objectivo aumentar o conforto de utilizadores portadores de défice funcional ou anomalias na articulação tibiotársica e que recorrem ao uso de AFO’s . As AFO’s por serem na sua maioria dispositivos passivos, não permitem a adaptação da sua mobilidade a movimentos mais específicos. A tese descreve o desenvolvimento de um dispositivo com a capacidade de adaptar a mobilidade das AFO's aos vários movimentos por ordem directa do utilizador, utilizando uma interface háptica, como a de um smartphone. O desenvolvimento deste Protótipo passou por vários estágios, desde o surgimento da ideia à concretização computacional e física do protótipo. Foi necessário realizar aquisições cinemáticas do tornozelo para vários movimentos. Foi feito o estudo das melhores soluções para o protótipo ao nível de motores e encoders assim como a melhor forma de enviar os comandos do utilizador para estes. Para o controlo dos motores usou-se placas Arduino com Bluetooth integrado assim como um Motorshield. Foi desenvolvida uma aplicação que permitisse o envio através da utilização do écran táctil de um Smartphone os comandos dos limites articulares ao sistema mecânico. Aplicação foi desenvolvida para dispositivos que possuam o SO Android da Google. A escolha de materiais para o fabrico do Protótipo passou pela utilização de materiais de prototipagem rápida, que garantissem uma rigidez estrutural aceitável para um protótipo funcional assim como um bom rigor geométrico e acabamento superficial. , en=This dissertation presents the development of a Prototype of an active limiter joint for passive orthosis of type AFO (Ankle-Foot Orthosis). The proposed mechanism aims at increasing the comfort of subjects, suffering from functional abnormalities at the ankle joint. The AFOs are designed to correct and support gait, however, because they are passive devices, they don't permit adjustment of its mobility to more specific movements or poses, namely climbing stairs or rest positions. Here the development of a device with the ability to adapt the mobility of AFOs by direct order from the user through a haptic interface (e.g. smartphone) is described. For the development of the system, it was necessary to perform kinematic acquisitions for various movements. Along with the development of the concept, it has been done a study about the best solutions to control the motors and receive a feedback position from the encoders, as well as the best way to send these commands from the user. Arduino boards with integrated Bluetooth were used to control the motors. Finally, an application was developed that allowed sending the articular limits commands to the mechanical system, using the touch screen of a portable telephone. This application was designed to run on devices that work with Google's Android OS. The choice of materials for manufacturing the prototype fell on the use of materials used in 3D rapid prototyping, but ensuring the structural rigidity for an acceptable functional prototype, as well as a good geometrical accuracy and surface finish.}

Discussão: dezembro 14, 2012, 9:0

Orientação

AUTOR

Bráulio José Pedro Vieira (ist155530)

CO-ORIENTADOR

Jorge Manuel Mateus Martins

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Miguel Pedro Tavares da Silva

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar