Abstract
Este artículo presenta el diseño y desarrollo de una arquitectura electrónica bioinspirada en el sistema motor humano para sistemas de asistencia a la locomoción, como es en el caso de exoesqueletos de asistencia o de rehabilitación. La arquitectura propuesta se divide en tres niveles jerárquicos y se implementa en ROS2, facilitando la modularidad y el paralelismo en la ejecución y funcionamiento del sistema. La propuesta ha sido implementada en un prototipo de exoesqueleto denominado Discover2Walk. Los resultados obtenidos muestran que la propuesta puede aplicarse a ambos tipos de aplicación de exoesqueletos, tanto para rehabilitación como para asistencia. Entre las ventajas que ofrece esta arquitectura, destacan una mayor modularidad, la mejora de la compatibilidad con lenguajes de programación, la escalabilidad, la interoperabilidad con otros sistemas de robótica y automatización, el soporte para aplicaciones distribuidas y la facilidad de supervisión y control. La arquitectura de control que se presenta puede llegar a ser adoptada en futuras plataformas robóticas y exoesqueletos, mejorando el control motor de la marcha y ofreciendo terapias más personalizadas.
Funder
Ministerio de Ciencia e Innovación
Publisher
Universitat Politecnica de Valencia
Subject
General Computer Science,Control and Systems Engineering
Reference50 articles.
1. Akkawutvanich, C., & Manoonpong, P. (2023). Personalized Symmetrical and Asymmetrical Gait Generation of a Lower-limb Exoskeleton. IEEE Transactions on Industrial Informatics, XX(X), 1-12. https://doi.org/10.1109/TII.2023.3234619
2. Baud, R., Manzoori, A. R., Ijspeert, A., & Bouri, M. (2021). Review of control strategies for lower-limb exoskeletons to assist gait. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation, 18(1), 1-34. https://doi.org/10.1186/s12984-021-00906-3
3. Bayon, C., Ramirez, O., Del Castillo, M. D., Serrano, J. I., Raya, R., Belda-Lois, J. M., Poveda, R., Molla, F., Martin, T., Martinez, I., Lerma Lara, S., & Rocon, E. (2016). CPWalker: Robotic platform for gait rehabilitation in patients with Cerebral Palsy. Proceedings - IEEE International Conference on Robotics and Automation, 2016-June, 3736-3741. https://doi.org/10.1109/ICRA.2016.7487561
4. Bishop, T., & Karne, R. (2003). A survey of middleware. Proceedings of the ISCA 18th International Conference Computers and Their Applications, Honolulu, Hawaii, USA, March 26-28, 2003, 254-258. http://triton.towson.edu/~karne/research/middlew/surveym.pdf
5. Blaya, J. A., & Herr, H. (2004). Adaptive Control of a Variable-Impedance Ankle-Foot Orthosis to Assist Drop-Foot Gait. IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, 12(1), 24-31. https://doi.org/10.1109/TNSRE.2003.823266