Diseño y Construcción de una Plataforma Robótica para Rehabilitación, como soporte de evaluación en el desempeño del usuario en terapias de Estabilometrıa

Abstract

El presente trabajo muestra el desarrollo y resultados de la tesis de grado para optar por el titulo de Máster en Ingeniería Mecatrónica del la Universidad Militar Nueva Grana- da, titulada ”Diseño y Construcción de una Plataforma Rob´otica para Rehabilitación como soporte de evaluaci´on en el desempeño del usuario en terapias de Estabilometria”, en este se contempla el proceso de diseño de un sistema que incluye la plataforma objeto del trabajo de maestría. partiendo desde el planteamiento y justificación de la problemática a resolver, hasta el sistema final implementado. La plataforma esta basada en el mecanismo de funcionamiento del sistema plato y bola de 2 grados de libertad, ejes sagital y frontal, con dos niveles de inclinación ajustable hasta ±18◦grados; con capacidad de funcionamiento activo o pasivo dependiendo las necesidades del procedimiento terapéutico y con un sistema de des gravitación parcial, como medida de seguridad para un usuario con un peso máximo de 100 Kg en bipedestación. Se parte del mo- delo cinemático y dinámico del sistema propuesto, para determinar requerimientos de torque en los actuadores, que gobiernan el funcionamiento activo de la plataforma; y un análisis estático para establecer características mecánicas de la estructura. El diseño resultante se llevó a un entorno de simulación en Matlab ejecutando perfiles de funcionamiento conforme a los rangos de movimiento acordes a una sesión rehabilitación de balance, comparando las características dinámicas y cinemáticas, con las establecidas en los parámetros de diseño. Posteriormente se diseñan y comparan diversas técnicas de control, para ser implemen- tadas en simulación mediante software especializado para recrear condiciones reales en el sistema en Simscape. finalmente se expone el resultado final del sistema exponiendo los elementos que lo componen junto a un pequeño experimento que demuestra el efecto de sistemas de rehabilitación de balance con plataformas y juegos de realidad virtual con el compromiso de un usuario en una tarea.