Sistema multissensorial vestível de baixo custo para captura de marcha humana aplicado a exoesqueleto ortopédico Ortholeg 2.0

Nowadays, several researches are underway with respect to orthopedic exoskeletons for lower limbs. Nevertheless, the ability of these exoskeletons to carry out anthropomorphic movements is still a problem that researchers confront. However, a recent research developed a statistical method for gait...

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Detalhes bibliográficos
Autor principal: Eugênio, Kassio Janielson da Silva
Outros Autores: Alsina, Pablo Javier
Formato: Dissertação
Idioma:pt_BR
Publicado em: Brasil
Assuntos:
Fusão de sinais
Filtro de informação
Sensor do tipo Encoder
Sensor flexômetro
Unidade de medição inercial
CNPQ::ENGENHARIAS
Endereço do item:https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27511
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Eugênio, Kassio Janielson da Silva
Sistema multissensorial vestível de baixo custo para captura de marcha humana aplicado a exoesqueleto ortopédico Ortholeg 2.0
description Nowadays, several researches are underway with respect to orthopedic exoskeletons for lower limbs. Nevertheless, the ability of these exoskeletons to carry out anthropomorphic movements is still a problem that researchers confront. However, a recent research developed a statistical method for gait synthesis taking into consideration the individual characteristics and parameters of movement of each individual. Therefore, in order to the orthopedic exoskeletons reproduce the peculiarities of the movements of each user, it is necessary to construct a database that provides all the necessary information, to the statistical model characteristics and parameters of the movements. However, kinematic parameter capture systems are too expensive, and require specific environmental conditions, such as luminosity and precise positioning of the cameras, which often make it difficult to use them. In this context the objective of this work is to present the development of a low cost and wearable multi sensorial system that allows to measure kinematic parameters of the anthropomorphic movements. For this, the Information Filter was used, which is an estimation technique to perform fusion of sensor data that allows to obtain more accurate information of the system. The measured parameters will be stored in a database to be used by the statistical method utilized in Ortholeg 2.0 Orthopedic Exoskeleton. The proposed system composed of four encoder type sensors, five inertial measurement unit sensors and four flex sensors, allowing to measure the kinematic parameters of the anthropomorphic movements.
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spelling ri-123456789-275112019-08-18T05:24:53Z Sistema multissensorial vestível de baixo custo para captura de marcha humana aplicado a exoesqueleto ortopédico Ortholeg 2.0 Eugênio, Kassio Janielson da Silva Alsina, Pablo Javier Sanca, Armando Sanca Araújo, Márcio Valério de Melo, Nicholas de Bastos Dias, Samaherni Morais Fusão de sinais Filtro de informação Sensor do tipo Encoder Sensor flexômetro Unidade de medição inercial CNPQ::ENGENHARIAS Nowadays, several researches are underway with respect to orthopedic exoskeletons for lower limbs. Nevertheless, the ability of these exoskeletons to carry out anthropomorphic movements is still a problem that researchers confront. However, a recent research developed a statistical method for gait synthesis taking into consideration the individual characteristics and parameters of movement of each individual. Therefore, in order to the orthopedic exoskeletons reproduce the peculiarities of the movements of each user, it is necessary to construct a database that provides all the necessary information, to the statistical model characteristics and parameters of the movements. However, kinematic parameter capture systems are too expensive, and require specific environmental conditions, such as luminosity and precise positioning of the cameras, which often make it difficult to use them. In this context the objective of this work is to present the development of a low cost and wearable multi sensorial system that allows to measure kinematic parameters of the anthropomorphic movements. For this, the Information Filter was used, which is an estimation technique to perform fusion of sensor data that allows to obtain more accurate information of the system. The measured parameters will be stored in a database to be used by the statistical method utilized in Ortholeg 2.0 Orthopedic Exoskeleton. The proposed system composed of four encoder type sensors, five inertial measurement unit sensors and four flex sensors, allowing to measure the kinematic parameters of the anthropomorphic movements. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Atualmente, várias pesquisas estão sendo realizadas no que se refere à exoesqueletos ortopédicos para membros inferiores. Contudo, a capacidade desses exoesqueletos realizarem movimentos antropomórficos ainda é um problema que os pesquisadores enfrentam. Entretanto, uma pesquisa recente buscou desenvolver um método estatístico de geração de marcha levando em consideração as características individuais e parâmetros de movimento de cada indivíduo. Por esse motivo, é necessário ter um banco de dados que disponha de um grande número de informações com relação a marcha humana, características e parâmetros dos movimentos, para o modelo estatístico, a fim de que os exoesqueletos ortopédicos reproduzam as peculiaridades dos movimentos de cada usuário. Porém, os sistemas de captura de parâmetros cinemáticos baseados em câmeras são demasiadamente custosos, além de exigirem condições ambientais específicas, como por exemplo, a luminosidade do local e o posicionamento das câmeras, o que impossibilita, muita vezes, o seu uso. Neste contexto o objetivo deste trabalho é apresentar o desenvolvimento de um sistema multissensorial de baixo custo e vestível que permite medir parâmetros cinemáticos dos movimentos antropomórficos dos membros inferiores. Para isto, foi utilizado o Filtro de Informação que é uma técnica de estimação para realizar fusões de dados de sensores que permite obter informações mais precisas do sistema. Os parâmetros medidos serão armazenados em um banco de dados e que podem ser usado pelo método estatístico aplicado ao exoesqueleto ortopédico Ortholeg 2.0. O sistema proposto é composto por quatro sensores do tipo Encoder, cinco sensores de unidades de medidas inerciais e quatro sensores de flexão, permitindo medir os parâmetros cinemáticos dos movimentos antropomórficos. 2019-08-14T19:04:22Z 2019-08-14T19:04:22Z 2018-12-17 masterThesis EUGÊNIO, Kassio Janielson da Silva. Sistema multissensorial vestível de baixo custo para captura de marcha humana aplicado a exoesqueleto ortopédico Ortholeg 2.0. 2018. 102f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecatrônica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2018. https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/27511 pt_BR Acesso Aberto application/pdf Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECATRÔNICA

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