[pt] DESENVOLVIMENTO, CONSTRUÇÃO, ANÁLISE E CONTROLE DE ÓRTESE DE MEMBROS SUPERIORES UTILIZANDO BIOSSINAIS

[en] DEVELOPMENT, CONSTRUCTION, ANALYSIS AND CONTROL OF UPPER LIMB ORTHOSIS USING BIO-SIGNALS

[pt] WILLIAM DE SOUZA BARBOSA

[pt] CONTROLE NAO LINEAR

[pt] OTIMIZACAO MULTI LATTICE

[pt] PROCESSOS DE FABRICACAO DIGITAL

[pt] ORTESE

[pt] INDUSTRIA 4 0

[en] NON LINEAR CONTROL

[en] MULTI LATTICE OPTIMIZATION

[en] DIGITAL MANUFACTURING PROCESSES

[en] ORTHOSIS

[en] INDUSTRY 4 0

[pt] Desenvolver e construir uma prótese ou órtese com fácil adaptação para o usuário ainda é um grande desafio na área de engenharia em geral. Além disso, o uso de elementos eletromecânicos insere a autonomia e a portabilidade como fatores de dificuldade na construção. Outro ponto é que variações de fatores humanos, como espasticidade, tônus muscular ou alterações decorrentes de doenças como paralisia cerebral ou lesão nervosa, interferem na construção do aparelho. Deste modo, a construção de uma órtese é um trabalho desafiador e multidisciplinar, que envolve uma análise profunda e detalhada desde a aplicação até a construção propriamente dita. O uso de técnicas de indústria 4.0 para tornar a órtese confortável, leve e de facil uso é fundamental para isso, assim como a análise e processamento de biosinais e o controle, fazendo com que cada etapa estaja ligada e ajustada para que o funcionamento esteja correto. Esta tese tem como objetivo avaliar os métodos teóricos e experimentais de construção e avaliação dinâmica de uma bio-órtese de membros superiores utilizando o conceito de indústria 4.0, processos de manufatura digital, otimização multiestrutural, processamentos de biossinais e técnicas de controle não linear. Este estudo foi motivado pelo avanço do uso da manufatura digital no campo da biomedicina, pelo grande desafio sob o ponto de vista de controle, pela variabilidade que esses processos podem ter na construção de órteses na melhoria da qualidade de vida das pessoas com deficiência.

[en] Developing and building a prosthesis or orthosis with easy adaptation for the user is still a major challenge in the engineering area in general. In addition, the use of electromechanical elements inserts autonomy and portability as factors of difficulty in construction. Another point is that variations in human factors, such as spasticity, muscle tone or changes resulting from diseases such as cerebral palsy or nerve damage, interfere with the construction of the device. Therefore, the construction of an orthosis is a challenging and multidisciplinary job, which involves a deep and detailed analysis from the application to the actual construction. The use of Industry 4.0 techniques to make the orthosis comfortable, lightweight, and easy to use is fundamental to this, as is the analysis and processing of biosignals and control, making sure that each step is connected and adjusted so that it functions correctly. This aims to evaluate the theoretical and experimental methods of construction and dynamic evaluation of a bio-orthosis of upper limbs using the concept of industry 4.0, digital manufacturing processes, multi-structural optimization, bio-signal processes and non-linear control techniques. This study was motivated by the advancement of the use of digital manufacturing in the field of bio-medicine, by the great challenge from the point of view of control, by the variability that these processes can have in the construction of orthoses in improving the quality of life of people with disabilities.

GUILHERME PENELLO TEMPORAO

MARCO ANTONIO MEGGIOLARO

GUILHERME PENELLO TEMPORAO

MAURO SPERANZA NETO

MARCO ANTONIO MEGGIOLARO

VIVIAN SUZANO MEDEIROS

JOAO ROBERTO DE TOLEDO

SAUL ELIAHU MIZRAHI

2022-11-28

2022-09-26

[pt] TEXTO

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INGLÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=61411@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=61411@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.61411