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Dissertação

{en_GB=Passive Exoskeletons to Support Human Locomotion - a computational study} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=A marcha humana é um dos movimentos mais otimizados ao longo da evoluçãao do homem. É através do estudo detalhado da marcha que é possível diagnosticar patologias no movimento procurando soluções para a sua correção através de sistemas de suporte como ortóteses. Este trabalho consiste numa análise de dinâmica inversa de uma marcha não patológica, e posteriormente na análise da marcha otimizada com a ajuda de um exoesqueleto passivo implementado computacionalmente. Foram recolhidos dados do movimento da marcha humana no Laboratório de Biomecânica de Lisboa (LBL) e posteriormente tratados. Para a sua análise foi criado um modelo biomecânico 3D de corpo inteiro e de seguida implementado em conformidade com o indivíduo estudado. De seguida foi criado um modelo computacional do exoesqueleto em estudo que tem como função diminuir o esforço da perna na execução da tarefa da marcha de fazer o pé empurrar o chão elevando o calcanhar. Observou-se, comparando os resultados das duas análises, uma diminuição do momento produzido pelo tornozelo biológico com o uso do exoesqueleto. Esta diminuição em média foi de aproximadamente 24.2%. Tais resultados reforçam a ideia de que com a ajuda de exoesqueletos passivos, sem o uso de fontes de energia externas ao sistema do corpo humano, é possível diminuir os momentos de força em algumas articulações., en=Human gait is one of the most optimized motions through human evolution. It is by the detailed study of gait that it is possible to diagnose motion pathologies and to find solutions for their correction through support systems like orthoses. This work consists of an inverse dynamic analysis of a non-pathological gait and later in the optimized gait analysis with the help of a passive exoskeleton implemented in a computational way. Data was collected from the human gait movement at the Laboratório de Biomecânica de Lisboa (LBL) and later treated. For its analysis, a 3D biomechanical model of the entire body was created and then implemented in accordance with the studied subject. Later, a computational model of the exoskeleton under study was created, whose function is to reduce the leg effort in the execution of the gait task of making the foot to push the ground raising the heel. It was observed, comparing the results of the two analyzes, a decrease of the moment produced by the biological ankle with the use of the exoskeleton. This decrease was on average 24.2%. These results reinforce the idea that, with the help of passive exoskeletons, without the use of external energy sources applied in the human body system, it is possible to reduce the moments-of-force at some joints.}
Keywords: {pt=Biomecânica do movimento, Marcha, Exoesqueleto passivo, Análise dinâmica inversa, en=Biomechanics of movement, Gait, Passive exoskeleton, Inverse dynamic analysis}

Discussão: novembro 7, 2017, 0:0