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Type: Dissertação
Title: Modelo biomecânico de punho para a simulação computacional de tremores patológicos em malha fechada utilizando Controle H∞
Author(s)/Inventor(s): Pinheiro, Wellington Cássio.
Advisor: Menegaldo, Luciano Luporini
Co-advisor: Castro, Maria Claudia Ferrari de
Abstract: O mundo, nas últimas décadas, passa por um aumento expressivo da expectativa de vida, com um crescimento na incidência de males associados, como os tremores patológicos. O desenvolvimento de tecnologias assistias para a supressão dos tremores pode ser beneficiado pelo desenvolvimento de modelos matemáticos individualizados capazes de reproduzir o comportamento do membro afetado. Este trabalho tem como objetivo principal desenvolver um modelo biomecânico de tremor baseado em representações realistas da dinâmica musculoesquelética, levando-se em consideração os mecanismos centrais de produção de tremores patológicos e que possa servir como base para testes de estratégias de supressão. Para isso, implementou-se uma interface de simulação de dinâmica direta em ambiente MATLAB permitindo a utilização de técnicas de modelagem e controle de malha fechada para reproduzir estatisticamente os tremores patológicos observados em um indivíduo. Desta implementação, resultou um modelo biomecânico de tremor patológico de dois graus de liberdade, com representação satisfatória das variáveis cinemáticas comparadas a valores experimentais e que representa tanto a frequência do tremor quanto sua variabilidade com divergência K-L de 1 × 10−7.
Abstract: In the last decades, the world’s been through an expressive raise in life expectancy and consequently increasing age-related diseases such as pathological tremor. Assistive technology development may be benefited by individualized mathematical models capable of reproducing affected limb behavior. This work aims to develop a biomechanical model of pathological tremor, using realistic musculoskeletal representations to serve as a plant for testing suppression strategies. In order, a MATLAB forward dynamics interface was implemented allowing the use of modeling and closed-loop control techniques to reproduce, in a statistical manner, the pathological tremor observed on an individual. As a result, a two degree-of-freedom biomechanical model of pathological tremor was obtained, which successfully reproduces tremor kinematics as well as tremor frequency and its variability with K-L divergence of 1 × 10−7.
Keywords: Biomecânica
Tremores
Controle de Malha Fechada
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica
Production unit: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Mar-2019
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Engenharia Biomédica

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