A importância da modelagem matemática na engenharia: estudo de caso de robótica para reabilitação

  • Antonio Carlos Valdiero FAHOR
  • Roberta Goergen Instituto Federal Farroupilha
Palavras-chave: Reabilitação, Robótica, Modelagem Matemática

Resumo

A dedução de modelos matemáticos para diversos sistemas de engenharia é importante para fins de simulação, de análise do comportamento das variáveis estruturais e de projeto dos algoritmos de controle. Neste trabalho apresenta-se o estudo de caso que exemplifica a importância da modelagem matemática na concepção de uma solução robotizada para aplicação na reabilitação física de acidentados e idosos. Muitas pessoas têm sofrido acidentes ou doenças que comprometem a mobilidade das diferentes condições motoras. A função do membro superior e/ou inferior é um dos principais problemas que interrompem as atividades do cotidiano destas pessoas. Com a finalidade de auxílio na recuperação do membro afetado, muitos dispositivos robóticos de apoio para movimentos dos membros superiores e inferiores estão sendo desenvolvidos. A metodologia desta pesquisa baseia-se no desenvolvimento da modelagem matemática de um mecanismo robótico, com atuadores pneumáticos, aplicado na recuperação física de pacientes. A modelagem consiste da definição dos sistemas de coordenadas de referência e das relações cinemáticas a partir da convenção de Denavit-Hartenberg, da dedução das equações da dinâmica pela formulação de Lagrange e da inclusão da dinâmica do atuador pneumático com a não linearidade de atrito. Esta pesquisa aborda o desenvolvimento do robô para reabilitação a partir de uma metodologia de integração de modelagem matemática com as fases do processo de projeto. Os resultados são um projeto modular para reabilitação de membros inferiores e que pode ser estendido para membros superiores.

Biografia do Autor

Antonio Carlos Valdiero, FAHOR

Doutor em Engenharia Mecânica

Publicado
2019-06-26