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Título: Implementação de software para teste de prótese transfemoral semi-ativa
Autor(es): Vigna, Gabriel de Szechy
Orientador(es): Borges, Geovany Araújo
Assunto: Próteses transfemurais
Joelhos - prótese
Robótica
Data de apresentação: 17-Fev-2023
Data de publicação: 22-Mai-2024
Referência: VIGNA, Gabriel de Szechy. Implementação de software para teste de prótese transfemoral semi-ativa. 2023. 79 f., il. Trabalho de conclusão de curso (Bacharelado em Engenharia Mecatrônica) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.
Resumo: Visando contribuir para a melhoria do bem estar de amputados é retomado por meio desse trabalho o estudo e desenvolvimento do projeto RLEG. Tal projeto é uma iniciativa do LARA (Laboratório de Automação e Robótica da Universidade de Brasília) e atualmente propõe desenvolver uma prótese robótica semi-ativa para amputados transfemorais atuada por pistão magneto-relógico. O sistema está com o projeto mecânico e eletrônico desenvolvido e necessita de aplicações em software que permitam o avanço da prótese rumo à capaci dade de mimetizar o movimento humano. Para alcançar esse objetivo o presente trabalho implementou um software capaz de testar dispositivos do sistema embarcado da prótese. O software em questão introduz uma interface de comunicação entre um computador e a eletrônica da prótese, permitindo o envio de comandos e dados por meio de um terminal. O programa é implementado em tempo real e aplica uma fila circular para transmissão de dados ao computador, o que permite que o processo de transmissão não atrase o processo de leitura dos sensores. Além disso, com o intuito de prevenir a perda de dados na fila, o processo de transmissão tem sua prioridade aumentada quando a fila está próxima de sua capacidade máxima de armazenamento. Os dispositivos presentes na prótese foram testados por meio da solução implementada e o correto funcionamento desses componentes e do programa foi constatado. Como atividades futuras para o projeto destaca-se a calibração dos sensores da prótese, o desenvolvimento de algoritmos de predição de movimento e a aplicação de estratégias de controle para o joelho mecânico.
Abstract: Aiming to contribute to the improvement of the well-being of amputees, this work resumes the study and development of the RLEG project. This project is an initiative of LARA (Automation and Robotics Laboratory of the University of Brasilia) and currently proposes to develop a semi-active robotic prosthesis for transfemoral amputees actuated by a magneto relogical piston. The mechanical and electronic designs of the system are developed and it needs software applications that allow the advancement of the prosthesis towards the ability to mimicking human movement. To achieve this goal, the present work implemented a software capable of testing devices of the embedded system of the prosthesis. This software is a communication interface between a computer and the electronics of the prosthesis, allowing the sending of commands and data through a terminal. The program is implemented in real time and applies a circular queue for data transmission to the computer, which allows the transmission process not to delay the sensor reading process. Furthermore, in order to prevent data loss in the queue, the transmission process has its priority increased when the queue is close to its maximum storage capacity. The devices present in the prosthesis were tested through the implemented solution and the right functioning of the system was verified. As future activities for the project, the calibration of the prosthesis sensors, the development of movement prediction algorithms and the application of control strategies for the mechanical knee stand out.
Informações adicionais: Trabalho de conclusão de curso (graduação) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, 2023.
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