Projeto
O objetivo de pesquisa do Laboratório de Biomecatrônica do Departamento de Mecatrônica é esclarecer os princípios de controle motor e propor modelos de controle que considerem os aspectos mais relevantes do movimento biológico: variabilidade, adaptabilidade, robustez, uma estrutura hierarquia mais distribuída e, o mais interessante, a capacidade de formar modelos do ambiente e predizer as consequências sensoriais de cada ação motora.
METODOLOGIA DE DESENVOLVIMENTO DE EXOESQUELETO DE MEMBROS INFERIORES MODULAR E COMPATÍVEL COM USO DE CADEIRA DE RODAS
André Siciliano
Desenvolver uma metodologia para o projeto, fabricação, avaliação e comparação de um exoesqueleto modular de membros inferiores que seja compatível com o uso de cadeira de rodas, seguida do projeto e fabricação de um protótipo seguindo a metodologia.
A partir de benchmarking de dispositivos existentes e da definição de um protocolo de testes que permita avaliação comparativa do protótipo frente a outras soluções serão efetuados testes com o protótipo.
ASSISTLAB: Interfaces para dispositivos assistivos
Bruna Mezzari Carlos
Realizar a integração de dispositivos de assistência robótica com sistemas de interface humano-máquina através da identificação da intenção de movimento com combinação multimodal de informações (EEG, EMG, dispositivos inerciais) e avaliação de métodos de realimentação da tarefa (como sinalizações de erro ou ação).
Módulos de controle para estabilidade bípede e realimentação sensorial baseado em realidade virtual
Pedro Parik Americano
Desenvolver, validar e aplicar módulos de controle que integrem sinais de diferentes origens para identificação de intenção motora, tais quais movimento residual, eletromiografia e eletroencefalografia a depender da disponibilidade e qualidade dos sinais.
Além disso, busca-se desenvolver uma plataforma em realidade virtual (RV) e/ou realidade aumentada (RA), que possibilite a validação, treinamento e customização desses módulos a cada usuário de forma a auxiliar na melhor e mais rápida adaptação do usuário ao dispositivo.
SISTEMA EMBARCADO PARA EXOESQUELETO
Henrique Barros Simões
Este projeto visa estudar o estado da arte em sistemas embarcados de controle para exoesqueletos e propor uma alternativa onde os critérios de (i) segurança (safety), (ii) simulabilidade, (iii) escalabilidade e (iv) aderente ao conceito de open hardware.
O resultado final deste projeto é uma especificação de hardware e software aberta e pública, com comunicação padronizada, que constitui um sistema embarcado capaz de executar o controle (fora do escopo deste projeto) de tecnologias assistivas, especificamente um exoesqueleto.
CTECVIDA: Desenvolvimento de metodologia do projeto e avaliação de exoesqueleto
Leonardo Monteiro Mazzariol
Desenvolver métodos e critérios de avaliação para exoesqueletos, tanto passivos quanto ativos.
Esses métodos serão utilizados para metodologia de projetos de exoesqueletos baseada em requisitos.
Projeto mecânico modular de exoesqueletos
Adriano Arouck de Araújo
Desenvolvimento de alternativas modulares para exoesqueletos de membros inferiores, tomando como base exoesqueletos previamente desenvolvidos no CTECVIDA.
Utilizando a metodologia modular de modelagem, simulações de corpo rígido e de elementos finitos, e normas vigentes para validar critérios como rigidez, segurança, escalabilidade e modularidade.
Desenvolvimento de interfaces para dispositivos de reabilitação com realimentação sensorial.
Christian Lang
O objetivo do projeto é modelar, com base em dados experimentais, interfaces humano-máquina para o controle e realimentação sensorial de exoesqueletos e cadeiras de rodas instrumentadas para mobilidade pessoal.
Para isso, serão desenvolvidos jogos sérios imersivos, sistemas de feedback sensorial e um sistema de controle com comunicação bidirecional entre o dispositivo e o ambiente virtual e eletroencefalografia (EEG).
Efeitos da disrupção circadiana e privação de sono no controle motor humano
Matheus Guimarães Nogueira
O presente projeto investiga a relação entre parâmetros de sono e ritmo circadiano com o controle motor humano, com base em dados de monitoramento do ciclo sono-vigília por meio de actígrafos, além de testes cognitivos e de controle do equilíbrio corporal com o uso de plataforma de força.
Novas métricas foram utilizadas para avaliar a regularidade de sono de uma população composta por estudantes de graduação e pós-graduação da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo.
Estratégias de aprendizado de máquina para melhorar o desempenho da regressão mioelétrica diante de diferenças nas condições de treinamento e teste
Eric Cito Becman
Este trabalho tem como objetivo caracterizar, compreender e propor soluções para a degradação de desempenho em modelos de regressão mioelétrica decorrente de discrepâncias entre as condições de treinamento e de teste.
Desenvolvimento de um sistema de reabilitação baseado na ilusão de movimento.
Jean Mendes
A partir das forças aplicadas pelo braço do usuário em uma tarefa isométrica (sem gerar movimento) é controlado um modelo musculoesquelético que é visualizado em um óculos de Realidade Virtual, criando uma ilusão virtual do que seria o movimento que seu braço estaria executando.
O projeto é desenvolvido no Medical Robotics and Neuromechanics Laboratory da School of Electrical Engineering and Computer Science, The University of Queensland (Austrália) com supervisão do Prof Dr Alejandro Melendez-Calderon
A pesquisa combinará as aproximações tanto teóricas como experimentais e envolverão diferentes campos científicos, como a neurofisiologia, a teoria de controle ou a cibernética, que estuda as analogias entre os sistemas de controle e comunicação dos seres vivos e as máquinas e, em particular, as aplicações tecnológicas dos mecanismos de regulação biológica. Precisam-se desenvolver vários dispositivos para complementar e suportar esta pesquisa, tanto para realizar os experimentos, como para testar os modelos de controle.
A metodologia teórica e experimental se aplicará iterativamente. Quanto à parte teórica, tratar-se-á de integrar o conceito de modelos internos de controle motor, que consistem em processos neuronais que replicam as propriedades dinâmicas do corpo e do entorno, com una estrutura fisiológica, os geradores de padrões (CPG). É possível que os CPGs tenham um papel como “modelos internos locais” que está ainda por determinar.
Fotos
