Robótica de reabilitação humana

Prótese robótica para amputados acima do joelho
(início do projeto: julho de 2004)

• Equipe:
  • Geovany Araújo Borges
  • Adson Ferreira da Rocha
  • João Luiz Carvalho
  • Suélia Rodrigues Fleury Rosa
  • Francisco Assis de Oliveira Nascimento
  • Alberto López Delis (doutorando, Eng. Elétrica, concluído)
  • Augusto Cesar Coelho Felix (graduação, Eng. Mecatrônica, concluído)
  • Henrique Augusto Silva Vasconcellos (graduação, Eng. Mecatrônica, concluído)
  • Davi Anders Brasil (graduação, Eng. Mecatrônica, concluído)
  • Glauco Scandaroli (graduação, Eng. Mecatrônica, concluído)
  • Eduardo Alves (graduação, Eng. Mecatrônica, concluído)
  • Renan Utida (graduação, Eng. Elétrica, concluído)
  • Ener Beckmann (graduação, Eng. Mecatrônica, concluído)
  • Gabriel Freitas (graduação, Eng. Mecatrônica, concluído)
  • Carlos Alberto Cascão Júnior (graduação, Eng. Mecatrônica, concluído).
• Objetivos: Desenvolvimento de um protótipo de prótese robótica de perna para amputados acima do joelho.
• Atividades: Concepção mecânica de um protótipo com três graus-de-liberdade, interpretação automática da intenção de movimento por processamento de sinais de EMG, controle de juntas, estimação da configuração do pé com relação ao solo, modelo estocástico para classificação da fase de movimento.
• Colaboradores industriais:
  • Empresa Akyiama Soluções Tecnológicas, que contribuiu com os micro-motores de corrente contínua para as juntas do pé.
• Fotos:

Fotos da prótese

Protótipo na sua versão de maio/2008 com sistemas de controle

Protótipo na sua versão de julho/2007 usando estrutura da Ottobock

Protótipo na sua primeira versão de 2005

Interpretação de sinais EMG - Alberto Delis

Curvas de treino e validação da intenção de movimento do ângulo joelho-tíbia

• Vídeos:
  • Ensaio 1 do controle de orientação do pé com relação ao solo, por Davi Anders Brasil (22,4MB)
  • Ensaio 2 do controle de orientação do pé com relação ao solo, por Davi Anders Brasil (25,4MB)
  • Ensaio do controle adaptativo de posição da junta do joelho, por Glauco Garcia Scandaroli (4,8MB)
• Documentos:
  • Alberto López Delis, "Processamento de sinais de EMG para prótese robótica de perna", Tese de doutorado em Engenharia Elétrica, março 2010. (PDF).
  • Augusto Cesar Coelho Felix e Henrique Augusto Silva Vasconcellos, "Interpretação de sinais de EMG para joelho de prótese robótica", Relatório de trabalho conclusão de curso de graduação em Eng. Mecatrônica, dezembro 2008. (PDF).
  • Davi Anders Brasil, "Controle de orientação do pé de uma prótese robótica para amputados acima do joelho", Relatório de trabalho conclusão de curso de graduação em Eng. Mecatrônica, julho 2008. (PDF).
  • Eduardo da Silva Alves, "Proposta de um módulo sensorial para estimação de postura com relação ao solo de uma prótese robótica de perna", Relatório de trabalho conclusão de curso de graduação em Eng. Mecatrônica, julho 2007. (PDF).
  • Glauco Garcia Scandaroli, "Controle adaptativo de juntas para uma prótese robótica de perna", Relatório de trabalho conclusão de curso de graduação em Eng. Mecatrônica, julho 2007. (PDF).
  • Ener Diniz Beckman e Gabriel Freitas dos Santos, "Desenvolvimento de Controladores de Juntas para Prótese Robótica de Perna", Relatório de trabalho conclusão de curso de graduação em Eng. Mecatrônica, julho 2006. (PDF).
  • Carlos Alberto Cascão Junior, "Prótese Mecânica para Reabilitação Robótica", Relatório de trabalho conclusão de curso de graduação em Eng. Mecatrônica, junho 2005. (PDF).
    
• Publicações:
  
  1. DELIS, Alberto López ; CARVALHO, João Luiz Azevedo de ; ROCHA, Adson Ferreira da ; NASCIMENTO, Francisco Assis de Oliveira ; BORGES, Geovany Araujo . Development of a myoelectric controller based on knee angle estimation. In: Second International Conference on Biomedical Electronics and Devices (BIODEVICES), 2009, Porto. Procedings of the Second International Conference on Biomedical Electronics and Devices, 2009. v. 1. p. 97-103.
  2. SCANDAROLI, Glauco ; BORGES, Geovany Araujo ; ROCHA, Adson Ferreira da ; NASCIMENTO, Francisco Assis de Oliveira . Adaptive Knee Joint Control for an Active Amputee Prosthesis. In: Latin American Robotics Symposium, 2008, Salvador. Latin American Robotics Symposium (LARS 2008), 2008. p. 1-6.
  3. DELIS, Alberto López ; ROCHA, Adson Ferreira da ; CARVALHO, João Luiz Azevedo de ; DOS SANTOS, Icaro ; SENE Jr, I.G. ; Borges, G. A. . Development of a Microcontrolled Bioinstrumentation System for Active Control of Leg Prostheses. In: 30th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, 2008, Vancouver. Proceedings of the 30th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, 2008. v. 1. p. 2392-2396.
  4. DELIS, Alberto López ; ROCHA, Adson Ferreira da ; CARVALHO, João Luiz Azevedo de ; NASCIMENTO, Francisco Assis de Oliveira ; RODRIGUES, Suélia de Siqueira ; BORGES, Geovany Araujo . Sistema para Estimação de Intenção de Movimento em Prótese de Perna. In: XXI Congresso Brasileiro de Engenharia Biomédica, 2008, Savador. Anais do XXI Congresso Brasileiro de Engenharia Biomédica, 2008. v. 1. p. 1-4.
  5. DELIS, Alberto López ; NASCIMENTO, Francisco Assis de Oliveira ; CARVALHO, João Luiz Azevedo de ; ROCHA, Adson Ferreira da ; Borges, G. A. . Algoritmo de estimação do ângulo do joelho para controle miolétrico. In: XXI Congresso Brasileiro de Engenharia Biomédica, 2008, Salvador. Anais do XXI Congresso Brasileiro de Engenharia Biomédica, 2008. v. 1. p. 1-4.
  6. RODRIGUES, Suélia de Siqueira ; FERREIRA, Renan Utida ; MARQUES JUNIOR, Maurílio Fernandes ; BECKMANN, Ener Diniz ; SANTOS, Gabriel Freitas dos ; BORGES, Geovany Araujo ; ISHIHARA, João Yoshiyuki ; ROCHA, Adson Ferreira da . Estudo e Desenvolvimento de uma Prótese Robótica de Perna comandada por Sinais Eletromiográficos. In: IV Congresso Iberdiscap (Red Iberoamericana de Tecnologías de Apoyo a la Discapacidad), 2006, Vitória, 2006. p. 1-6.
  7. CASCÃO JÚNIOR, Carlos Alberto ; FERREIRA, Renan Utida ; BECKMANN, Ener Diniz ; BORGES, Geovany Araujo ; ISHIHARA, João Yoshiyuki ; ROCHA, Adson Ferreira da . Estudo e Desenvolvimento de Uma Prótese Ativa de Perna Comandada por Sinais Eletromiográficos. In: VII Simpósio Brasileiro de Automação Inteligente / II IEEE Latin-American Robotics Symposium, 2005, São Luis, 2005. p. 1-8. (PDF)
  8. FERREIRA, Renan Utida ; ROCHA, Adson Ferreira da ; CASCÃO JÚNIOR, Carlos Alberto ; BORGES, Geovany Araujo ; NASCIMENTO, Francisco Assis Oliveira Nascimento ; VENEZIANO, Wilson Henrique . Reconhecimento de Padrões de Sinais de EMG para Controle de Prótese de Perna. In: XI Congresso Brasileiro de Biomecânica, 2005, João Pessoa, 2005. p. 1-5.(PDF)