Orientação Espacial em Exoesqueletos de Membros Inferiores utilizando Filtros Markovianos

Abstract

Estudos de metodologias para se obter dados de movimentos do corpo humano que envolvam perdas de capacidades motoras funcionais em função de doenças neurológicas, têm despertado o interesse de diversos pesquisadores para auxílio na análise dos movimentos humanos. Entre várias meto-dologias, as que envolvem o emprego de sensores inerciais têm se tornado viáveis em virtude do baixo custo destes dispositivos. Em consequência do emprego de sensores inerciais é preciso estabelecer estratégias que contornem alta sensibilidade a perturbações e erros inerentes a estes dispositivos. Em trabalhos anteriores deste grupo de pesquisa, foram realizadas estimativas angulares no plano sagital. Neste trabalho, foi utilizado a fusão de sinais na abordagem complementar de sensores inerciais através de um sistema Markoviano que escolhe o sensor mais confiável a cada instante e utiliza um filtro de Kalman para compensar os erros de desvio do giroscópio. Assim, tal sistema realizou a estimativa de atitude para os segmentos de um exoesqueleto de membro inferior, tendo apresentado correlação superior a 0.98 para os segmentos da coxa e canela, e erro médio inferior a 1.47o em ambos os segmentos, quando considerado o plano de maior movimento. Também verificou-se que o segmento do tronco apresentou baixa amplitude de movimento, e portanto a relação sinal/ruído foi inferior aos demais segmentos, ocasionando maior desvio de estimativa no segmento do tronco.