Modelo de Bipedestación Erguida Normal y Patológica

Abstract

Los sistemas de control humanos han sido de gran interés científico a lo largo de muchos años, entre ellos la bipedestación bípeda. La cual ha sido descrita y estudiada desde el punto de vista fisiológico, tratando de dar a conocer las causas para mantener una postura rígida; desde el punto de vista mecánico presentan equivalencias a elementos mecánicos para tratar de realizar una descripción matemática. En la presente investigación se presentan pruebas de que un controlador de retroalimentación proporcional-integral-derivativo {PID} puede ser utilizado como mecanismo de control para la bipedestación estática humana, haciendo uso del modelo de péndulo invertido como modelo equivalente. El controlador PID utiliza el ángulo de la articulación del tobillo para actuar sobre el torque del tobillo y así regular el equilibrio en bipedestación. La recuperación del equilibrio se considera sólo en el plano sagital utilizando un modelo mecánico del cuerpo humano colocado en bucle cerrado con el controlador. La extremidad superior no se modela explícitamente y su influencia en el sistema no se tiene en cuenta. Para la visualización de las salidas del sistema se utiliza la herramienta VRealm Builder de MATLAB©, allí se creó una figura 3D de una persona en la postura analizada.