SISTEMA DE CONTROLE DE PRÓTESES ROBÓTICAS DE MEMBROS INFERIORES PARA AMPUTADOS TRANSFEMORAIS EMPREGANDO ELETROMIOGRAFIA DE SUPERFÍCIE DE MÚSCULOS ANTAGONISTAS DA COXA
Nome: PEDRO HENRIQUE FABRIZ ULHOA
Data de publicação: 26/06/2026
Banca:
Nome |
Papel |
|---|---|
| CAMILO ARTURO RODRIGUEZ DIAZ | Examinador Interno |
| PERCY NOHAMA | Examinador Externo |
| RAFHAEL MILANEZI DE ANDRADE | Coorientador |
| TEODIANO FREIRE BASTOS FILHO | Presidente |
Resumo: Próteses robóticas surgem como alternativa às próteses passivas, que se limitam à dissipação
de energia durante a locomoção e, consequentemente, comprometem a biomecânica do
amputado. No entanto, os controladores empregados nessas próteses são, em sua maioria,
não-volitivos e,portanto, não se integram ao sistema nervoso do usuário, impedindo que
este exerça controle intencional sobre os movimentos do dispositivo. Esta pesquisa tem o
objetivo de contribuir para o desenvolvimento de controladores para próteses robóticas
de membro inferior comandadas por sinais musculares captados na superfície da pele.
Para tanto, um controlador baseado em sinais EMGs captados em músculos responsáveis
pela flexão e extensão da articulação do joelho foi implementado na onLeg, uma prótese
robótica desenvolvida no Laboratório de Robótica e Biomecânica da UFES. O controlador
é baseado na co-contração dos músculos antagonistas da coxa. Essa co-contração muscular
é utilizada para modular a rigidez e a velocidade da prótese robótica de joelho dependendo
da atividade ou fase da marcha que está sendo executada. Nesta pesquisa, dados de sinais
EMGs de amputados transfemorais e indivíduos saudáveis foram coletados para uma
avaliação preliminar da co-contração muscular dos dois grupos. Em seguida, o controlador
proposto foi utilizado por dois amputados transfemorais enquanto realizavam a atividade
de caminhar sobre o solo, levantar de uma cadeira e desviar de obstáculos. Com o auxílio
da prótese robótica controlada por sinais de EMGs, os voluntários amputados realizaram
o movimento de levantar da cadeira com uma redução de tempo de aproximadamente
32% e 37%. A caminhada sobre o solo também foi possibilitada pelo controlador proposto.
No entanto, as amplitudes de movimento do joelho durante a marcha foram inferiores
às de indivíduos hígidos e com diferença de 53° entre os dois voluntários. Os indivíduos
amputados conseguiram desviar de obstáculos de 7, 10, 13 e 16 cm de altura, modulando a
altura do pé por meio do controle combinado da articulação biológica de quadril e da junta
robótica de joelho sobre controle mioelétrico. Os resultados sugerem que o controlador
implementado permite que o amputado tenha maior controle sobre a prótese, influenciando
o estado desta conforme a demanda externa, característica que se mostra vantajosa em
diversos cenários de atividades de vida diária.
