| Summary: | Los dispositivos robóticos han alcanzado un importante rol en la sociedad actual, donde cada vez es más
común su presencia no solo en la industria sino en el uso personal. Específicamente, en el campo de la rehabilitación resulta de gran utilidad contar con dispositivos robóticos que ayuden a la recuperación de ciertas patologías.
Este proyecto presenta el diseño e implementación de una arquitectura de control cuasi óptima para la gestión
de los controladores distribuidos de un exoesqueleto robótico de una extremidad inferior. Para ello, se establece una topología de control y comunicación del exoesqueleto que se basa en un nodo maestro y tres nodos esclavos.
El sistema de comunicación usa el protocolo CAN a través de los Process Data Objects (PDO), que permiten
reducir los tiempos de comunicación al no usar confirmaciones de recibo (ACK). Comparándolo con los Service
Data Objects (SDO) se tiene una mejora significativa, demostrando el potencial de PDO para aprovechar al
máximo el bus CAN. Este sistema es implementado en el nodo central mediante funciones de escritura y lectura
CAN para el manejo de tramas. En este nodo se implementa también el sistema de control, el cual envía las
órdenes correspondientes a cada uno de los controladores distribuidos EPOS4, mismos que disponen de un
controlador de velocidad y posición interno para la gestión de la trayectoria de la caminata. Además, incluye un
optimizador basado en heurística que analiza el error para determinar cuándo es necesario aplicar una corrección
de la señal de control que permita minimizar el error de seguimiento de la trayectoria.
Como resultado se tiene un exoesqueleto funcional para una extremidad inferior con tres articulaciones:
cadera, rodilla y tobillo. Cuyos algoritmos de control y de comunicación mostraron una mejora respecto a
versiones anteriores, en cuanto al tiempo de envío y recepción de datos a través del bus CAN, así como su procesamiento en el nodo central. Esto permite planificar una extensión de los algoritmos para una extremidad adicional.
Este proyecto permite esclarecer las capacidades de los nodos distribuidos para así establecer bases sólidas
para futuras investigaciones con el prototipo. De esta manera los próximos estudios pueden enfocarse en una
mejora del sistema de control y un posible cambio de paradigma del mismo. Esto implicaría que el prototipo
pueda ser probado en el área de la rehabilitación para eventualmente mejorar el estado de salud de las personas
que lo usen, y por ende su calidad de vida.
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