A novel 2T2R parallel manipulator for balance and gait rehabilitation

Abstract

Esta Tesis Doctoral aborda la síntesis y el análisis de manipuladores paralelos de movilidad 2T2R, con potencial para ser utilizados en la rehabilitación de las funciones de equilibrio y marcha de pacientes afectados por daño neurológico. Se propone una metodología de síntesis para la generación de nuevos mecanismos capaces de realizar dos traslaciones en un plano vertical y dos rotaciones en torno a ejes horizontales. Analizadas las alternativas resultantes, se seleccionan dos manipuladores con la topología RRU-3RSS, similares, pero con diferente potencial, que serán objeto de estudio. El primero presenta una configuración simétrica y es de propósito general, para cubrir necesidades industriales que requieren movimientos 2T2R, mientras que el segundo es específico para la generación de movimientos de rehabilitación y está diseñado para soportar los pies del paciente. Para ambos se lleva a cabo un detallado análisis de singularidades cinemáticos y del espacio de trabajo, que permite determinar la capacidad operacional real de cada manipulador. El objetivo principal de la Tesis ha sido el de llegar a materializar un prototipo funcional del dispositivo de rehabilitación que pueda ser puesto a prueba en condiciones reales, por lo que la investigación presentada también incluye un completo análisis dinámico y de planificación de trayectorias del manipulador.