Desenvolvimento de um exoesqueleto para movimentação/reabilita-ção de paraplégicos

People bedridden by paralysis/motor disability are subject to several problems due to lack of movement. Then, it is necessary to use equipments that enable the people bedridden stand up and walk, so as to reduce the problems due to lack of movement and the time of rehabilitation, impacting directly on its quality of life. The aim of this work is the development of an exoskeleton to make the movement of people with paralysis / motor impairment in the lower limbs, without help of third parties, to be activated by the user. To provide support, stability and security to the deficient, it was decided to use a structure formed by four legs, being each leg consisting of a parallel chain. The gait was obtained by combining the movement of two mechanisms: crank/rocker, responsible for oscillatory motion of the leg, and cam/follower, responsible for the foot motion on the desired trajectory. To achieve the aim of this work was conducted a study about the types of exoskeletons for locomotion/rehabilitation of people with lower limb paralysis and presented a study on the movement of the lower limb joints. It also presented a mathematical model to obtain the desired path to the foot of the exoskeleton, the static model and the design of the structure elements. In the sequence is presented the simulation of movements of a people during the human gait, experimental tests and the comparison with the human gait developed by a people without disabilities.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Dissertação (Mestrado)

Pessoas acamadas por paralisia/deficiência motora estão sujeitas a diversos problemas devido à falta de movimentação. Então, é necessário utilizar equipamentos que permitam ao indivíduo acamado ficar de pé e caminhar de modo a reduzir problemas devido à falta de movimentação e o tempo para reabilitação, impactando diretamente na sua qualidade de vida. O objetivo desta dissertação é o desenvolvimento de um exoesqueleto para realizar a movimentação de pessoas com paralisia/deficiência motora nos membros inferiores sem a necessidade de terceiros e ser acionado pelo próprio usuário. Para prover sustentação, estabilidade e segurança a pessoa com deficiência, optou-se por utilizar uma estrutura formada por quatro pernas, sendo cada perna constituída por cadeia-paralela. A realização da marcha foi obtida combinando-se o movimento de dois mecanismos: manivela/balancim, responsável pelo movimento oscilatório da perna, e came/seguidor, responsável por movimentar o pé na trajetória desejada. Para atingir o objetivo desta dissertação foi realizado um estudo sobre os tipos de exoesqueletos existentes para movimentação/reabilitação de pessoas com paralisia do membro inferior e apresentado um estudo sobre a movimentação das articulações do membro inferior. É apresentada também a modelagem matemática para obtenção da trajetória desejada para o pé do exoesqueleto, bem como a modelagem estática e o dimensionamento dos elementos da estrutura. Na sequência é mostrada a simulação de movimentos do indivíduo durante a marcha humana, os testes experimentais e a comparação com a marcha humana desenvolvida por um indivíduo sem deficiência.