Sistemas Markovianos para estimativa de ângulos absolutos em exoesqueletos de membros inferiores

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dc.contributorSiqueira, Adriano Almeida Gonçalves
dc.creatorNogueira, Samuel Lourenço
dc.date2015-01-14
dc.date2015-06-01
dc.date.accessioned2017-11-15T11:23:12Z
dc.date.available2017-11-15T11:23:12Z
dc.date.issued2017-11-15
dc.descriptionNesta tese de doutorado são apresentados sistemas globais de estimativa baseados em modelos Markovianos aplicados na área de reabilitação robótica. Os sistemas propostos foram desenvolvidos para estimar as posições angulares dos elos de exoesqueletos para membros inferiores, desenvolvidos para reabilitação motora em pacientes que sofreram Acidente Vascular Cerebral (AVC) ou lesão medular. Filtros baseados no filtro de Kalman, um nominal e outro considerando incertezas no modelo, foram utilizados em estratégias de fusão de dados de sensores provenientes de sensores inerciais, possibilitando estimativas de posicionamentos angulares. Algoritmos genéticos são utilizados na otimização dos filtros, ajustando as matrizes de peso destes. Em oposição as modelagens tradicionais, via estimativa local, utilizando somente uma unidade inercial para cada modelo, propõe-se um sistema global de estimativa, obtendo-se a melhor informação de cada sensor combinando-os em um modelo Markoviano. Resultados experimentais com um exoesqueleto foram utilizados para comparar a abordagem Markoviana às convencionais.
dc.descriptionIn this thesis are presented global estimation systems based on Markov models applied in robotic rehabilitation area. The proposed systems have been developed to estimate the angular positions of the exoskeletons for lower limbs, designed to provide motor rehabilitation of stroke and spinal cord injured people. Filters based on the Kalman filter, one nominal and other considering uncertainties in the model, were used in sensor data fusion strategies from inertial sensors, to estimate angular positions. Genetic algorithms are used to the optimization of filters, tuning the weighting matrices. In opposition to these modelling via local estimation, using only one inertial unit, we also chose a global modelling getting the best information from each sensor, combining them in a Markov model. Experimental results with an exoskeleton were used to compare the Markovian approach to conventional.
dc.formatapplication/pdf
dc.identifierhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18149/tde-19052015-172242/
dc.identifierdoi:10.11606/T.18.2015.tde-19052015-172242
dc.identifier.urihttp://repositorio.eesc.usp.br/handle/RIEESC/4359
dc.languagept
dc.publisherBiblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
dc.publisherUniversidade de São Paulo
dc.publisherEscola de Engenharia de São Carlos
dc.rightsLiberar o conteúdo para acesso público.
dc.subjectTempo discreto
dc.subjectExoesqueletos
dc.subjectSistemas lineares
dc.subjectFiltro de Kalman
dc.subjectFiltro robusto
dc.subjectSaltos Markovianos
dc.subjectOrtheses
dc.subjectRobust filter
dc.subjectOrtheses
dc.subjectMarkovian jump
dc.subjectLinear systems
dc.subjectKalman filter
dc.subjectExoskeleton
dc.subjectDiscrete-time systems
dc.titleSistemas Markovianos para estimativa de ângulos absolutos em exoesqueletos de membros inferiores
dc.titleMarkovians systems to estimate absolute angles in lower limb exoskeletons
dc.typeTese de Doutorado
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Teses e Dissertações (BDTD USP)