Máster en Ingeniería Industrial

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Examinando Máster en Ingeniería Industrial por Materia "Activación/Contracción Muscular"

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    Acceso AbiertoTrabajo Fin de Máster
    Analysis of feasibility in OpenSim Moco of Inverse Dynamics problems involving human models with exoskeletons
    (2021) Muñoz Pérez, Guillermo; Mayo Núñez, Juana María; Ojeda Granja, Joaquín; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Mecánica y de Fabricación
    En este Trabajo se analiza la factibilidad a la hora de realizar en OpenSim Moco análisis dinámicos inversos en modelos humano-exoesqueleto. Estos modelos son mecanismos de cadena cerrada con músculos, por lo que el problema puede reducirse al estudio de la Dinámica Dnversa de un mecanismo de 4 barras con músculos. En el Capítulo 1, se muestra una concisa introducción sobre los exoesqueletos, así como una breve reseña bibliográfica sobre el estudio de la Dinámica Inversa en el cuerpo humano, especialmente en los casos con exoesqueletos. El Capítulo 2 contiene una introducción de OpenSim Moco, en la cual se desarrolla el problema del control óptimo, las técnicas de colocación directa empleadas por Moco para resolver el problema, y las diferentes problemáticas que se pueden resolver en Moco, con especial atención al MocoInverse, resuelto en este Proyecto. A continuación, el Capítulo 3 versa sobre los modelos musculares empleados en este Trabajo, describiéndose las ecuaciones que emplean para obtener las fuerzas musculares, así como sus curvas características. Más adelante, el Capítulo 4, se detalla cómo aborda OpenSim el problema del bucle abierto, para después introducir la problemática de los mecanismos de bucle cerrado, el tema central de este Trabajo, y cómo son resueltos. La formulación genérica de la Cinemática y Dinámica Inversa para sistemas multicuerpo es presentada también. El Capítulo 5 supone la aparición del mecanismo de cuatro barras (primero sin músculos y después con ellos), además de la particularización de los problemas presentados con anterioridad para el cuadrilátero articulado. El Capítulo 6 sirve para mostrar los resultados del Trabajo, demostrando la hipótesis que había servido de punto de partida para esta investigación: la factibilidad de usar OpenSim Moco para resolver la Dinámica Inversa del conjunto humano-exoesqueleto. También se muestra un pequeño análisis de sensibilidad acerca de la influencia de los cambios en el punto de inserción de los músculos, así como del número de músculos, en el comportamiento dinámico del sistema. Por último, una breve conclusión sobre el Proyecto cierra esta investigación. En el Anexo final aparecen algunos resultados intermedios, sin importancia directa en los resultados del Trabajo, pero que pueden resultar de interés para el lector.