Estudio de la marcha humana y su validación en un ambiente virtual para un robot bípedo

Abstract

Los robots bípedos presentan altas semejanzas a la estructura humana, mostrando ventajas significativas con respecto a robots con otro tipo de locomoción; esto se debe a su facilidad para desplazarse en ambientes diseñados para seres humanos, su caminar erguido y estructura física hacen de ellos los mejores candidatos para desarrollar tareas junto o en remplazo de humanos. Otra de las ventajas del estudio de la configuración de robots bípedos es el aporte al desarrollo de prótesis activas de miembros inferiores y exoesqueleto.

El Grupo de Investigación en Automática Industrial (GAI) de la Universidad del Cauca tiene un firme interés en el diseño y desarrollo de prótesis de pierna, pero se vislumbra la dificultad de medir su impacto en las personas, ya que al tratar de obtener la información directamente del paciente se obtienen resultados subjetivos (que dependen del punto de vista de cada usuario). Una posibilidad alternativa consiste en aproximar el caminar humano por medio de modelado de robots bípedos, los cuales simulan el comportamiento de prótesis de pierna y de esta forma verificar la marcha.

Este trabajo busca determinar el impacto de las prótesis de pierna en los discapacitados, ya que la calidad y aceptabilidad de dichas prótesis depende de su incidencia en los ciclos de caminado reflejado en los esfuerzos y movimientos realizados por articulaciones restantes (miembros no amputados).

El modelado y simulación de un robot bípedo permite comparar la marcha con la obtenida de un ciclo normal de caminado humano e impulsa el diseño e implantación de futuras prótesis de pierna. Es necesario construir una base de conocimiento propia que permita la utilización de los resultados obtenidos en esta investigación a aplicaciones y diseños futuros propios de nuestro entorno. Con lo anterior expuesto el trabajo consiste en modelar un robot bípedo y construir un ambiente grafico en tres dimensiones para el estudio de la incidencia de prótesis de pierna en la marcha humana.