Avançar robótica vestível através de inovação de código aberto

Pesquisadores da Universidade de Twente desenvolveram o CEINMS-RT, uma plataforma de código aberto projetado para transformar o campo da robótica vestível.

Essa estrutura inovadora permite o controle baseado em modelos neuro-mecânicos em tempo real para robôs associados a movimentos, como exoesqueletos, exosuits e membros biônicos, oferecendo potencial sem precedentes para avanços no aumento da reabilitação e movimento humano.

O projeto foi liderado pelo Prof. Massimo Sartori, em colaboração com instituições acadêmicas globais, incluindo McGill University (Canadá) e Griffith University (Austrália). O artigo deles é postado no Techrxiv servidor pré -impressão.

CEINMS-RT (software de modelagem neuromusculoSquelético informado por EMG-EMG-em tempo real) está preparado para enfrentar desafios significativos na robótica vestível, preenchendo a lacuna entre intenções humanas e ações robóticas. As abordagens tradicionais geralmente dependem de sistemas proprietários ou esquemas de controle predefinidos e rígidos, limitando a adaptabilidade e a acessibilidade. A CEINMS-RT oferece uma alternativa de código aberto gratuito e disponível que capacita pesquisadores e desenvolvedores em todo o mundo para aproveitar o poder de estratégias personalizadas e de controle agnóstico de tarefas.

Avançando robótica personalizada e adaptativa

Ao alavancar dados de eletromiografia em tempo real (EMG) e modelagem biomecânica, o CEINMS-RT fornece estimativas precisas de ativação muscular, força de tendão muscular e dinâmica articular. Esse nível de detalhe facilita o desenvolvimento de robôs vestíveis que operam como extensões naturais do corpo humano, adaptando -se perfeitamente a diversas tarefas e movimentos.

Os recursos exclusivos da plataforma incluem:

• Modelagem neuro-mecânica em tempo real: fornecendo dados contínuos e personalizados para informar o controle robótico em ambientes dinâmicos.
• Acessibilidade de código aberto: Promovendo a colaboração global e a padronização na modelagem neuromuscularesquelética.
• Controle Agnóstico da Tarefa: Apoiando várias aplicações, desde indivíduos com deficiência de mobilidade até o aprimoramento do desempenho atlético.

Aplicações entre domínios

A CEINMS-RT já demonstrou seu potencial transformador em vários cenários. Em ensaios clínicos, pacientes com deficiências neurológicas recuperaram com sucesso o controle volitivo de seus membros usando exoesqueletos robóticos alimentados pela plataforma. Em outro exemplo, o CEINMS-RT permitiu o biofeedback em tempo real para a reabilitação personalizada, otimizando o carregamento muscular e das articulações para evitar lesões e aumentar os resultados da recuperação.

Além disso, a plataforma foi utilizada para criar sistemas de controle adaptativo para exposições de suporte para trás, reduzindo as cargas da coluna lombar durante tarefas de levantamento pesado e membros biônicos, permitindo que os usuários atinjam o movimento natural e intuitivo.

O desenvolvimento do CEINMS-RT marca um marco significativo na evolução da robótica vestível. Como iniciativa de código aberto, convida pesquisadores, engenheiros e médicos a se juntarem a uma comunidade crescente dedicada ao avanço das interfaces humanas-máquina. As iterações futuras visam integrar recursos aprimorados, como modelagem de fadiga muscular e estimativa de rigidez das articulações, ampliando ainda mais seu impacto.