Eletroestimulador funcional de oito canais com malha de realimentação utilizando Controlador Digital

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2013
Autor(a) principal: Junqueira, Marcos Vinícius Nascimento [UNESP]
Orientador(a): Carvalho, Aparecido Augusto de [UNESP]
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Controladores PID
LabVIEW
Paraplegicos
Eletronica - Instrumentos
Electronic instruments
Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/87073
Resumo: Foi desenvolvido um Eletroestimulador Funcional Microcontrolado para geração de movimentos nos membros inferiores de paraplégicos, visando acelerar o processo de reabilitação. O estimulador neuromuscular é constituído por oito canais microcontrolados, com formas de onda de corrente bifásica, retangular e carga balanceada, com capacidade para fornecer correntes com amplitude de até 140 mA, utilizando modulação por largura de pulso (PWM). Foi implementado um controlador Proporcional Integral Derivativo (PID) embarcado para uso com o eletroestimulador, sendo possível determinar a energia a ser aplicada ao membro estimulado, de forma a mantê-lo em uma posição pré-estabelecida. O projeto desse controlador se baseou em um modelo matemático linear de segunda ordem, que representa o comportamento da força muscular devido a um estímulo elétrico. Para validação e teste do funcionamento do sistema, funções matemáticas que descrevem o comportamento fisiológico do membro inferior foram representadas por circuitos eletrônicos. Desta forma, neste projeto foi possível integrar o controlador, o estimulador e o modelo fisiológico do músculo, observando-se a resposta temporal durante a eletroestimulação, descartando, inicialmente, a realização de testes com pessoas, visando preservar a integridade física dos voluntários. Após a verificação do bom funcionamento do equipamento, realizou-se testes com voluntários aplicando o controle em malha fechada
id UNSP_f56090481e05e5d6ef8dd23e59f969ac
oai_identifier_str oai:repositorio.unesp.br:11449/87073
network_acronym_str UNSP
network_name_str Repositório Institucional da UNESP
repository_id_str
spelling Junqueira, Marcos Vinícius Nascimento [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Alves, Carlos AntonioFaria, Uender da CostaCarvalho, Aparecido Augusto de [UNESP]2014-06-11T19:22:32Z2014-06-11T19:22:32Z2013-10-04JUNQUEIRA, Marcos Vinícius Nascimento. Eletroestimulador funcional de oito canais com malha de realimentação utilizando Controlador Digital. 2013. 102 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, 2013.http://hdl.handle.net/11449/87073000732099junqueira_mvn_me_ilha.pdf33004099080P00250066159980825Foi desenvolvido um Eletroestimulador Funcional Microcontrolado para geração de movimentos nos membros inferiores de paraplégicos, visando acelerar o processo de reabilitação. O estimulador neuromuscular é constituído por oito canais microcontrolados, com formas de onda de corrente bifásica, retangular e carga balanceada, com capacidade para fornecer correntes com amplitude de até 140 mA, utilizando modulação por largura de pulso (PWM). Foi implementado um controlador Proporcional Integral Derivativo (PID) embarcado para uso com o eletroestimulador, sendo possível determinar a energia a ser aplicada ao membro estimulado, de forma a mantê-lo em uma posição pré-estabelecida. O projeto desse controlador se baseou em um modelo matemático linear de segunda ordem, que representa o comportamento da força muscular devido a um estímulo elétrico. Para validação e teste do funcionamento do sistema, funções matemáticas que descrevem o comportamento fisiológico do membro inferior foram representadas por circuitos eletrônicos. Desta forma, neste projeto foi possível integrar o controlador, o estimulador e o modelo fisiológico do músculo, observando-se a resposta temporal durante a eletroestimulação, descartando, inicialmente, a realização de testes com pessoas, visando preservar a integridade física dos voluntários. Após a verificação do bom funcionamento do equipamento, realizou-se testes com voluntários aplicando o controle em malha fechadaA Microcontrolled Functional Electrical Stimulation (FES) system was developed for generating movements in the lower limbs of paraplegics in order to accelerate their rehabilitation process. The neuromuscular stimulator consists of eight channels, microcontrolled, rectangular, biphasic current waveform, balanced load, with the ability to deliver current with amplitude of 140 mA using pulse width modulation (PWM). A PID controller was implemented for using with the microcontrolled stimulator, and the energy to be applied to the stimulated member can be determined in order to keep the leg in a pre-determined position. The design of this controller was based on a linear second order mathematical model, which describes the behavior of a muscle strength due to an electrical stimulus. For validation and testing the microcontrolled electrical stimulator system, mathematical functions that represent the physiological behavior of the lower limbs were represented by electronic circuits. Thus, this project integrates the controller, the stimulator and the muscle model, observing the time response during electrical stimulation, avoiding testing it with patients and preserving the physical integrity of the volunteers. After verifying the proper operation of the equipment, tests with volunteers were carried out applying closed loop control102 f. : il. color.porUniversidade Estadual Paulista (Unesp)Alephreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESPControladores PIDLabVIEWParaplegicosEletronica - InstrumentosElectronic instrumentsEletroestimulador funcional de oito canais com malha de realimentação utilizando Controlador Digitalinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia Elétrica - FEISAutomaçãoControle e instrumentação eletrônicaUniversidade Estadual Paulista (UNESP), Faculdade de Engenharia, Ilha Solteira0250066159980825[1]0000-0001-8204-3482[1]Publication85b724f4-c5d4-4984-9caf-8f0f0d076a19virtual::175754-185b724f4-c5d4-4984-9caf-8f0f0d076a19virtual::175754-1909f8040-719f-42cf-a550-e298b801fcebvirtual::188559-1909f8040-719f-42cf-a550-e298b801fcebvirtual::188559-1ORIGINALjunqueira_mvn_me_ilha.pdfapplication/pdf2490518https://repositorio.unesp.br/bitstreams/445124a7-d6f3-4b25-82a7-e001cbb6732d/download7e14b1f52c086453d1a4b7b8750cb97eMD51trueAnonymousREADTEXTjunqueira_mvn_me_ilha.pdf.txtWritten by FormatFilter org.dspace.app.mediafilter.TikaTextExtractionFilter on 2023-12-28T06:17:04Z (GMT).Extracted texttext/plain102542https://repositorio.unesp.br/bitstreams/af32e64d-42bb-4489-aa6c-2c92156a1690/downloaded8ab020c704f46007c480feea4f2058MD54falseAnonymousREADTHUMBNAILjunqueira_mvn_me_ilha.pdf.jpgWritten by FormatFilter org.dspace.app.mediafilter.ImageMagickPdfThumbnailFilter on 2016-11-16T22:13:00Z (GMT).IM Thumbnailimage/jpeg4923https://repositorio.unesp.br/bitstreams/6bde0f88-0bb6-442e-9c47-d9b870a79ffa/downloadeefc3a9032e7e765ce282a6f63202735MD53falseAnonymousREAD11449/870732026-03-11T19:39:13.104217Zopen.accessoai:repositorio.unesp.br:11449/87073https://repositorio.unesp.brRepositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestrepositoriounesp@unesp.bropendoar:29462026-03-11T19:39:13Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
dc.title.pt.fl_str_mv Eletroestimulador funcional de oito canais com malha de realimentação utilizando Controlador Digital
title Eletroestimulador funcional de oito canais com malha de realimentação utilizando Controlador Digital
spellingShingle Eletroestimulador funcional de oito canais com malha de realimentação utilizando Controlador Digital
Junqueira, Marcos Vinícius Nascimento [UNESP]
Controladores PID
LabVIEW
Paraplegicos
Eletronica - Instrumentos
Electronic instruments
title_short Eletroestimulador funcional de oito canais com malha de realimentação utilizando Controlador Digital
title_full Eletroestimulador funcional de oito canais com malha de realimentação utilizando Controlador Digital
title_fullStr Eletroestimulador funcional de oito canais com malha de realimentação utilizando Controlador Digital
title_full_unstemmed Eletroestimulador funcional de oito canais com malha de realimentação utilizando Controlador Digital
title_sort Eletroestimulador funcional de oito canais com malha de realimentação utilizando Controlador Digital
author Junqueira, Marcos Vinícius Nascimento [UNESP]
author_facet Junqueira, Marcos Vinícius Nascimento [UNESP]
author_role author
dc.contributor.institution.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.contributor.committeeMember.none.fl_str_mv Alves, Carlos Antonio
Faria, Uender da Costa
dc.contributor.author.fl_str_mv Junqueira, Marcos Vinícius Nascimento [UNESP]
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Carvalho, Aparecido Augusto de [UNESP]
contributor_str_mv Carvalho, Aparecido Augusto de [UNESP]
dc.subject.por.fl_str_mv Controladores PID
LabVIEW
Paraplegicos
Eletronica - Instrumentos
Electronic instruments
topic Controladores PID
LabVIEW
Paraplegicos
Eletronica - Instrumentos
Electronic instruments
description Foi desenvolvido um Eletroestimulador Funcional Microcontrolado para geração de movimentos nos membros inferiores de paraplégicos, visando acelerar o processo de reabilitação. O estimulador neuromuscular é constituído por oito canais microcontrolados, com formas de onda de corrente bifásica, retangular e carga balanceada, com capacidade para fornecer correntes com amplitude de até 140 mA, utilizando modulação por largura de pulso (PWM). Foi implementado um controlador Proporcional Integral Derivativo (PID) embarcado para uso com o eletroestimulador, sendo possível determinar a energia a ser aplicada ao membro estimulado, de forma a mantê-lo em uma posição pré-estabelecida. O projeto desse controlador se baseou em um modelo matemático linear de segunda ordem, que representa o comportamento da força muscular devido a um estímulo elétrico. Para validação e teste do funcionamento do sistema, funções matemáticas que descrevem o comportamento fisiológico do membro inferior foram representadas por circuitos eletrônicos. Desta forma, neste projeto foi possível integrar o controlador, o estimulador e o modelo fisiológico do músculo, observando-se a resposta temporal durante a eletroestimulação, descartando, inicialmente, a realização de testes com pessoas, visando preservar a integridade física dos voluntários. Após a verificação do bom funcionamento do equipamento, realizou-se testes com voluntários aplicando o controle em malha fechada
publishDate 2013
dc.date.issued.fl_str_mv 2013-10-04
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2014-06-11T19:22:32Z
dc.date.available.fl_str_mv 2014-06-11T19:22:32Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv JUNQUEIRA, Marcos Vinícius Nascimento. Eletroestimulador funcional de oito canais com malha de realimentação utilizando Controlador Digital. 2013. 102 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, 2013.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11449/87073
dc.identifier.aleph.none.fl_str_mv 000732099
dc.identifier.file.none.fl_str_mv junqueira_mvn_me_ilha.pdf
dc.identifier.capes.none.fl_str_mv 33004099080P0
dc.identifier.lattes.none.fl_str_mv 0250066159980825
identifier_str_mv JUNQUEIRA, Marcos Vinícius Nascimento. Eletroestimulador funcional de oito canais com malha de realimentação utilizando Controlador Digital. 2013. 102 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, 2013.
000732099
junqueira_mvn_me_ilha.pdf
33004099080P0
0250066159980825
url http://hdl.handle.net/11449/87073
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 102 f. : il. color.
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.source.none.fl_str_mv Aleph
reponame:Repositório Institucional da UNESP
instname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron:UNESP
instname_str Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron_str UNESP
institution UNESP
reponame_str Repositório Institucional da UNESP
collection Repositório Institucional da UNESP
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.unesp.br/bitstreams/445124a7-d6f3-4b25-82a7-e001cbb6732d/download
https://repositorio.unesp.br/bitstreams/af32e64d-42bb-4489-aa6c-2c92156a1690/download
https://repositorio.unesp.br/bitstreams/6bde0f88-0bb6-442e-9c47-d9b870a79ffa/download
bitstream.checksum.fl_str_mv 7e14b1f52c086453d1a4b7b8750cb97e
ed8ab020c704f46007c480feea4f2058
eefc3a9032e7e765ce282a6f63202735
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)
repository.mail.fl_str_mv repositoriounesp@unesp.br
_version_ 1878344016442949632

Registros relacionados