Control de un dispositivo de asistencia para personas discapacitadas de miembro inferior

Resumen

Las discapacidades en miembros inferiores afectan gravemente la movilidad y calidad de vida. La ingeniería biomédica, especialmente mediante prótesis y exoesqueletos controlados por señales EMG, ofrece soluciones prometedoras. Este estudio se centra en el control de un dispositivo ortopédico para rodilla basado en controladores PID y variantes, modelado en SolidWorks y Simulink, considerando aspectos biomecánicos, mecánicos y eléctricos. Se aplican estrategias de control PID, PI, y P, junto con un mecanismo anti-windup para tratar la saturación en el actuador, y un control adaptativo MRAC. Se evalúa el rendimiento de los distintos controladores usando el índice IAE, destacando que el mejor desempeño lo obtiene el controlador PID con anti-windup. Aunque MRAC muestra mejoras a largo plazo, presenta errores iniciales significativos. El análisis resalta la necesidad de soluciones personalizadas y eficientes en tiempo real. Las futuras investigaciones deben abordar la mejora del control, adaptabilidad y viabilidad computacional en entornos reales, explorando tecnologías como aprendizaje automático o redes neuronales. Estos desarrollos son esenciales para mejorar la autonomía y seguridad de personas con discapacidad de rodilla.