Innovación en Neuro-Rehabilitación: Un Modelo de Control de Torque para Exoesqueletos del Miembro Inferior Humano

(Resumen: El presente trabajo, desarrollado por el departamento de Ingeniería Mecánica y Manufactura en la Universidad de Miami, introduce una estrategia avanzada para el control de torque en exoesqueletos destinados a la rehabilitación del miembro inferior humano.)

El innovador Modelo de Control de Torque Computado con Referencia Realista apuesta por superar las limitaciones de los sistemas convencionales, abordando incertidumbres paramétricas y mejorando la eficiencia computacional. Este enfoque se justifica en el estudio exhaustivo del modelado dinámico y anatómico de la extremidad inferior humana, abarcando desde la biomecánica hasta las propiedades antropométricas.

El modelo propuesto representa un avance significativo en el diseño de exoesqueletos con siete grados de libertad, incorporando modelos de fricción realistas para simular dinámicas robóticas. Para lograr un control de movimiento preciso, factor crítico para el éxito en terapias de rehabilitación, se estructura el sistema de control en dos ciclos: uno lento para predecir los requerimientos de torque y otro rápido basado en PID para corregir errores.

Con sensores e actuadores actuando en comunión, los resultados experimentales del modelo muestran una precisión notable en el seguimiento de trayectorias y una robustez destacada frente a las incertidumbres, lo cual refuerza su validez como herramienta para el desarrollo de terapias más estables y efectivas.

En definitiva, este enfoque demuestra un progreso prometedor para optimizar la recuperación de pacientes mediante exoesqueletos, mitigando errores de modelado y maximizando el uso eficiente de los recursos tecnológicos disponibles.