Algoritmo para estimación de ángulo de rodilla en marcha normal: enfoque a trazado de trayectoria en prótesis transfemorales inteligentes

Resumen

En este trabajo se presenta un algoritmo para estimar el ángulo de rodilla a partir del ángulo de cadera y parámetros de marcha, el cual sólo utiliza un sensor en el muslo para la estimación. Para el desarrollo del algoritmo fue indispensable realizar un análisis de marcha para establecer parámetros de diseño. Se utilizó la correlación natural entre cadera y rodilla para separar los movimientos de flexión-extensión de marcha en dos etapas:1) movimientos donde el pie no está en contacto total con el piso; 2) movimientos de contacto total del pie con el piso. La estimación es para movimientos de marcha, se realiza en tiempo real y la variación de velocidad en la marcha no afecta la estimación del ángulo. Se utilizaron regresores lineales para aproximar el ángulo estimado de rodilla al ángulo real. En todos los casos de estudio de marcha, los resultados mostraron una aproximación aceptable del ángulo de la rodilla; el error promedio de estimación fue de 8.25∘. El principal logro de este trabajo fue desarrollar un algoritmo para dar una posible solución al problema de coordinación entre el cuerpo humano y prótesis transfemorales inteligentes, aun ante cambios de velocidad en la marcha.