Control digital de orientación, posición y velocidad basado en movimientos de la cabeza para un prototipo de simulación de silla de ruedas

Las diversas tcnicas, mtodos y tecnologas para la implementacin de sistemas de control que pueden ser utilizados en sistemas de movilidad humana, como una silla de ruedas de accionamiento elctrico o un prototipo de simulacin de la misma, se han recolectado y analizado a travs de una detallada revisin bibliogrfica. A partir de ella, se han encontrado diferentes tipos de tcnicas de instrumentacin y control, especialmente las que implican movimientos corporales para accionar dispositivos de asistencia. La implementacin del sistema de captura de movimiento utilizado en esta investigacin permiti que los movimientos de la cabeza ejecutaran acciones de control en siete direcciones: hacia adelante, hacia atrs, hacia la derecha, hacia la izquierda, hacia atrs a la derecha, hacia atrs a la izquierda y la funcin de parada, para manejar un prototipo de simulacin de silla de ruedas mediante una interfaz grfica.A partir del desarrollo de proyectos de captura de movimiento biomecnico en el Grupo de Investigacin en Software GIS, surgi la motivacin para realizar una investigacin que se refleja en este libro. Se tiene como objetivo conocer los fundamentos tericos y experimentales para el diseo e implementacin de controladores digitales de posicin, velocidad y orientacin y, realizar una validacin de los conceptos con la simulacin de los procesos y despus implementar el sistema en hardware y software utilizando un lenguaje de programacin de alto nivel.El desarrollo de este libro sienta un precedente en este mbito de investigacin al utilizar un sistema de captura de movimiento y diversas tcnicas de control clsico e inteligente. Mediante la aplicacin de la lgica difusa, se demuestra la viabilidad de accionar el prototipo de silla de ruedas en diferentes direcciones en funcin de la orientacin de la cabeza, obteniendo las respuestas del sistema en tiempo real. Adems, mediante el uso de tcnicas de control clsicas, se evidencia la respuesta ptima del sistema, comparando y evaluando los resultados obtenidos.En el mbito de la salud, este libro presenta un desarrollo tecnolgico para mejorar la movilidad de las personas con discapacidades en las extremidades inferiores o superiores mediante el uso de los movimientos de la cabeza y el anlisis de estas seales para impulsar un prototipo de simulacin.Desde el punto de vista de la ingeniera, concretamente de la ingeniera electrnica y la ingeniera de sistemas, se aplican conceptos tericos y prcticos de las tcnicas de control, discutiendo las teoras que se han presentado en la literatura y mejorando las implementaciones para que el sistema sea ms rpido y responda mejor a las intenciones del usuario. Adems, se utiliza la aplicacin de sistemas basados en la lgica difusa y el uso del multiparalelismo para determinar la posicin, la velocidad y la orientacin del prototipo en tiempo real.A travs de esta investigacin surgen trabajos futuros, como generar la completa autonoma del sistema para que las personas con condicin de cuadripleja puedan operarlo, y la implementacin del sistema en una silla de ruedas fsica vaya ms all del prototipo de simulacin.