Comunicación y control de las articulaciones de un exoesqueleto

Abstract

Desde el Departamento de Sistemas y Automática, y en colaboración con el Grupo de Investigación NEUROCOR se propuso un proyecto basado en un exoesqueleto. El proyecto que se propuso se trataba de controlar las articulaciones de un prototipo dado. El proyecto se engloba dentro de un proyecto europeo llamado EXOLEGS. El prototipo a controlar simula el tren inferior de un ser humano, este prototipo incluye las articulaciones de la cadera, rodillas y tobillos. Este proyecto est á orientado a personas mayores y rehabilitaci ón, por lo tanto, el prototipo tiene que ser capaz de realizar movimientos b ásicos para los seres humanos. Se plante o la posibilidad de hacer el proyecto en Matlab debido a que este se trata de un software matem ático muy potente, y dispone de la herramienta de Simulink para realizar simulaciones din ámicas. El primer objetivo se trata de adaptar la librer ía del fabricante de los controladores a lenguaje Matlab ya que no se dispone de comunicaci ón con dicho software. Una vez modificada la librer ía y conseguida una comunicaci ón es el momento de realizar las rutinas de programaci ón necesarias y optimas para el control de cada una de las articulaciones. Todo el protocolo de comunicaci ón se va a realizar mediante USB. En segundo lugar se tiene que realizar una comunicaci ón completa en la que se habilite el controlador. Para poder habilitar el controlador se necesita configurar cada uno de sus par ámetros, as como el modo de funcionamiento, sensores, motores... Para toda esta parametrizaci ón se tiene que realizar una o varias clases con todas las propiedades necesarias, de esta forma se podr á modificar todo de una forma m ás sencilla y eficaz. Para realizar el control del exoesqueleto se tienen que estudiar cada uno de los modos de operaci ón disponible posibles y elegir el que m as se adecue a el criterio establecido. Una vez elegido el modo de operaci ón, para el control, se va a usar el controlador interno PID que dispone el controlador. La sintonizaci ón de este PID se llevar á a acabo de forma te órica y experimental en vac ío, y se comprobar á con carga. En resumen, los objetivos del proyecto ser an los siguientes: 1. Compatibilidad de librer ía del fabricante con lenguaje Matlab 2. Conexi ón y comunicaci ón con la controladora 3. Sintonizaci ón del PID 4. Modelo en Simulink optimo 5. Simulaci ón en tiempo real 6. Problemas y mejoras