Uma Estratégia de Controle de Admitância Híbrida para Atuadores de Origami Movidos a Fluido em Exoesqueletos de Membro Inferior

• Uma estratégia de controle de admitância híbrida foi desenvolvida para um exoesqueleto de joelho acionado por FOAM. • A compensação por rede neural melhora a adaptabilidade ao comportamento não linear do atuador. • A lógica fuzzy baseada em EMG permite o ajuste em tempo real do torque assistivo de acordo com o esforço do usuário. • O controlador garante alta estabilidade com um erro quadrático médio (RMSE) de 1.944 ± 0.447 Nm durante tarefas de movimento do joelho. • Demonstra robusta adaptabilidade sob variações na esforço do usuário e cargas externas. Uma estratégia de controle de admitância híbrida é proposta para um exoesqueleto de membro inferior acionado por um músculo artificial inspirado em origami movido a fluido (FOAM). Esta abordagem combina as características responsivas à força do controle de admitância convencional com a capacidade de aprendizado adaptativo das redes neurais para ajudar sujeitos humanos durante a reabilitação do joelho. Para determinar o nível apropriado de força assistiva, sinais de eletromiografia (EMG) são incorporados por meio do controle lógico fuzzy, promovendo assim um engajamento muscular ideal durante o processo de recuperação. Os resultados experimentais validam a capacidade do controlador de manter o desempenho, apesar das variações de carga externa e do esforço imprevisível do usuário. Essa robustez é crítica para gerenciar as dinâmicas não lineares inerentes à atuação do exoesqueleto, garantindo assistência consistente em diversas condições operacionais. A avaliação de desempenho relata um erro quadrático médio (RMSE) de 1.944 ± 0.447 Nm sob controle de admitância híbrida, indicando alta estabilidade e adaptabilidade da saída de torque assistivo em resposta a variações no esforço muscular. Para afirmar a viabilidade e a adaptabilidade da estratégia proposta, a validação experimental é conduzida em condições de laboratório controladas. Esses achados destacam o potencial do sistema proposto para melhorar a interação humano-robô e ampliar a aplicabilidade dos exoesqueletos em diversos cenários de reabilitação.