| Revista: | Ingeniería (Bogotá) |
| Base de datos: | |
| Número de sistema: | 000538205 |
| ISSN: | 0121-750X |
| Autores: | Olvera Balderas, José Armando1 Sosa Savedra, Julio César2 Ortega González, Rubén3 Barceinas Sánchez, José Dolores Óscar1 |
| Instituciones: | 1Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada, Unidad Querétaro. México 2Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada, Instituto Politécnico Nacional, Unidad Querétaro. México 3Escuela Superior de Cómputo, Instituto Politécnico Nacional, México |
| Año: | 2023 |
| Periodo: | Ene-Abr |
| Volumen: | 28 |
| Número: | 1 |
| País: | Colombia |
| Idioma: | Español |
| Resumen en español | Contexto: Los mecanismos de simulación y/o desgaste de articulaciones han sido estudiados y aplicados en sistemas biomecánicos de rodilla por más de 30 años. Sin embargo, estos no han sido ampliamente reportados en cuanto a sus estrategias de control y/o automatización. El objetivo de este trabajo es presentar los avances del desarrollo tecnológico de las diferentes plataformas y modelos de simuladores de rodilla, con base principalmente en las plataformas de Oxford y Stanmore. Método: Se realizó una revisión exhaustiva de las patentes de equipos comerciales y artículos científicos.El enfoque utilizado consideró la cinemática y dinámica de las plataformas y los modelos de control, los actuadores, la interfaz y el método de sintonización empleados, así como las pruebas desarrolladas y el error del sistema. Resultados: No se han reportado sistemas biomecánicos de rodilla de manera generalizada en lo que a sus estrategias de control y/o automatización se refiere, debido a que muchos de ellos son comerciales y patentados. Existen plataformas que están certificadas bajo ciertos estándares, pero solo dependen de la variable controlada. Adicionalmente, se presenta una comparación detallada de los distintos tipos de plataformas existentes, en la cual destacan los modelos hidráulicos con controladores PID. Conclusiones: Existe un área de oportunidad para proponer nuevas alternativas de diseños y/o estrategias de control para simuladores de rodillas Esto, a su vez, abre la posibilidad de proponer nuevos diseños de alguna otra articulación, así como mejoras a los modelos existentes. |
| Resumen en inglés | Context: Simulation and wear joint mechanisms have been studied and applied in knee biomechanical systems for more than 30 years. However, these have not been widely reported with regard to their control and/or automation strategies. This work aims to present the advances made in the technological development of the different platforms and models of knee simulators, based mainly on the Oxford and Stanmore platforms. Method: An exhaustive review of commercial equipment patents and scientific papers was conducted. The approach considered the kinematics and dynamics of the platforms and the control models actuators, interface, and tuning method used, as well as the tests conducted and the system error. Results: Biomechanical knee systems have not been widely reported, as far as their control and/or automation strategies are concerned, because many of them are commercial and patented. Some platforms are certified under certain standards but depend only on the controlled variable. In addition, a detailed comparison of the different types of existing platforms is presented, highlighting the hydraulic models with PID controllers. Conclusions: There is an area of opportunity to propose new design alternatives and/or control strategies for knee simulators. This, in turn, opens the possibility of developing new designs for other joints, as well as improved models of existing ones. |
| Palabras clave: | Simulador de rodilla, Estrategias de control, Control biomédico, Sistemas dinámico. |
| Keyword: | Knee simulator, Control strategies, Biomedical control, Dynamic systems. |
| Texto completo: | Texto completo (Ver HTML) Texto completo (Ver PDF) |
