Control de un exosuit de asistencia a la marcha basado en sinergias cinemáticas mediante FIS IA

Abstract

Según el estudio más reciente de la Organización de las Naciones Unidas publicado en 2019, la población de mayores de 65 años de edad era de 9%, una cifra que puede alcanzar el 16% en el año 2050. El envejecimiento causa problemas de movilidad: los músculos pierden fuerza, las articulaciones se estresan y el cuerpo en general se vuelve más lento que antes. Este trabajo aborda el diseño de un controlador para un exoesqueleto vestible o exosuit, con la intención de ayudar a la marcha del usuario. Los problemas que se abordan son la implementación de sinergias cinemáticas en un exosuit con motores y cables, detección de la marcha, y optimización del esquema total de control. La detección de fase de la marcha es por una IA basado en lógica borrosa, que impulsa el motor por corriente (par) con un controlador PI.

According to the most recent report by the United Nations dated 2019, the world population above the age of 65 years was 9 %, a number that was projected to hit 16% by the year 2050. Ageing tends to give rise to problems in mobility as muscles become weaker, joints become stressed, and the body itself slows down overall. This work describes the design of a controller for a soft exoskeleton otherwise known as an exosuit, with the aim of aiding the mobility of the wearer. The challenges detailed here are the implementation of kinematic synergies in an exosuit driven by motors and cables, detection of gait phases as well as optimizing the total control scheme. The detection is done using a fuzzy inference system, which drives the motor using a PI current (torque) controller.