Robôs Vestíveis para Membros Inferiores para Assistência e Reabilitação: Um Estado da Arte

Lesões neurológicas, como acidente vascular cerebral, lesões na medula espinhal e fraquezas dos músculos esqueléticos em idosos, podem limitar consideravelmente a capacidade dessa população de realizar as principais atividades diárias. Recentemente, tem havido um interesse crescente no desenvolvimento de dispositivos vestíveis, os chamados exoesqueletos, para auxiliar idosos, assim como pacientes com patologias nos membros, na assistência de movimento e reabilitação. Neste artigo, revisamos e discutimos o estado da arte dos exoesqueletos de membros inferiores que são principalmente utilizados para assistência ao movimento físico e reabilitação. Uma visão geral dos sistemas de ação comumente usados é apresentada. De acordo com diferentes estudos de caso, é realizada uma classificação e comparação entre diferentes tipos de atuadores, como atuadores hidráulicos, motores elétricos, atuadores elásticos em série e músculos pneumáticos artificiais. Além disso, as principais estratégias de controle utilizadas em exoesqueletos de membros inferiores são classificadas e revisadas, com base em três tipos de interfaces humano-robô: os sinais coletados do corpo humano, as forças de interação entre o exoesqueleto e o usuário, e os sinais coletados dos exoesqueletos. Além disso, as performances de vários exoesqueletos típicos de membros inferiores são discutidas, e alguns métodos de avaliação e critérios de desempenho são revisados. Finalmente, uma discussão sobre os principais avanços que foram feitos, algumas direções de pesquisa e futuros desafios é apresentada.