Dissertação
{en=Development of a human walking model comprising springs and positive force feedback to generate stable gait } {} EVALUATED
{pt=A Biomecânica é um campo de estudo muito importante quando consideramos a elevada importância que o movimento humano, tal como o andar, tem na vida quotidiana. Apesar de realizarmos tais tarefas de forma automática, estas são na verdade bastante complexas em termos mecânicos e biológicos. Atualmente, a progressão da ciência de encontro ao conhecimento do corpo e marcha humana tem sido fascinante, tendo sido alcançados grandes avanços em campos como as próteses e os robôs humanoides. Neste último caso, robôs como o ASIMO da Honda e o Petman da Boston Dynamics conseguem neste momento realizar muitas tarefas típicas da locomoção humana. Apesar disso, estes humanoides de última geração não são robustos como seria de esperar e frequentemente dependem de trajetórias pré-geradas para guiar as suas articulações. Inspirado em modelos neuro-músculo-esqueléticos, princípios de mecânica de molas, teoria de controlo por realimentação e de um estudo cuidado do ciclo da marcha humana, apresentamos neste trabalho um novo controlo por reflexos para gerar locomoção humana numa simulação 2D. Desenvolvido em ambiente Matlab, Simulink e SimMechanics, este controlo aglomera o movimento cumprido pelas três principais articulações envolvidas na marcha humana (tornozelo, joelho e anca) no plano sagital., en=Biomechanics is a very important field of study when one considers the importance that motion, such as walking, has in our everyday life. Although we perform tasks such as running and climbing stairs in an automatic way, without even thinking of it, these tasks are extremely complex from a mechanical and biological point of view. Nowadays, the progression of science towards the understanding of the human body and locomotion has been exciting, with huge advancements being held in fields such as prosthetics and humanoid robots. In the latter case, humanoid robots such as ASIMO by Honda and Petman by Boston Dynamics are now able to perform much of the tasks required for human locomotion. However, much of the state-of-the-art humanoids are not as robust as desirable, generating a gait pattern that is frequently dependent on pre-defined joint trajectories. Inspired in neuro-musculo-skeletal models, principles of spring mechanics, feedback control theory and a careful study of the human gait cycle, we present in this work a new reflex-type controller to generate a human walking pattern in a 2D simulation. Developed in a Matlab, Simulink and SimMechanics environment, this control strategy comprises the motion of the three main joints of walking (ankle, knee and hip) in the sagittal plane.}
dezembro 12, 2013, 15:0
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