Diseño y control de un sistema ortésico para rehabilitación de miembro superior

Abstract

El presente trabajo reporta el diseño y control de un prototipo de órtesis activa integrada por cinco grados de libertad. Enfocada a ayudar en la rehabilitación de pacientes con patologías de movimiento (EUC) asociadas al miembro superior. Se considera un esquema de control basado en modos deslizantes de segundo orden bajo la implementación del algoritmo Twisting. El esquema de control planteado, utiliza el algoritmo Super-Twisting como un diferenciador exacto y robusto para suministrar la derivada del error de seguimiento. Se generaron las trayectorias referencia basadas en señales tipo sigmoide, considerando los rangos angulares de las articulaciones asociadas al miembro superior en terapias de rehabilitación. El esquema de control propuesto, se implementó en simulación y se comparó contra el tradicional esquema de control proporcional derivativo. Esto permite la evaluación del desempeño del controlador-diferenciador para realizar el seguimiento de trayectoria que permita las terapias de rehabilitación. Estos dos algoritmos fueron implementados en cada una de las juntas que integran la órtesis.