PROTOTIPADO DE CONTROL DIFUSO CON VARIACIÓN DE TORQUE Y VELOCIDAD EN MAQUINAS ISOCINETICAS

1. TÍTULO:

PROTOTIPADO DE CONTROL DIFUSO CON VARIACIÓN DE TORQUE Y VELOCIDAD EN MAQUINAS ISOCINETICAS PARA EL TRATAMIENTO DE LESIONES MUSCULARES EN PERSONAS MAYORES Y DEPORTISTAS.

1. Planteamiento del problema

1. Ambientación del lector:

Una máquina isocinética es un dispositivo de ejercicio y medición que utiliza los principios de la isocinética. Como dispositivo de ejercicio funciona como una máquina de entrenamiento con pesas que produce un movimiento, ya sea controlado hidráulicamente o por vía electrónica, a una velocidad constante [1]. Está diseñado para mantener la velocidad de movimiento de los músculos que se están ejercitando de manera constante, independientemente de la fuerza aplicada. En teoría, esto permite que el individuo contraiga los músculos con la mayor fuerza posible en todos los puntos del rango de movimiento. Los ejercicios en máquinas isocinéticas ayudan a desarrollar un fortalecimiento uniforme de los músculos activos, mejorar la fuerza muscular, la resistencia y la aptitud cardiovascular.

1. Ambientación más específica:  

Como dispositivo de medición, la maquina isocinetica pude obtener información como fatigamiento muscular, rendimiento máximo de la persona, entre otros, esta información se da solo en las maquinas que tienen controladores electrónicos. El entrenamiento isocinético consiste en una disciplina novedosa aunque ya consolidada, entre diferentes campos: la rehabilitación, la medicina deportiva, la traumatología entre otros, su aportación ha sido confirmada por numerosos estudios en los últimos años. Como en la práctica era imposible desarrollar máxima fuerza muscular en todos los ángulos del recorrido articular mediante un entrenamiento isotónico (los ejercicios isotónicos son aquellos en los que se obliga a un músculo a realizar un movimiento soportando un peso estático constante [3]), surgió el entrenamiento isocinético [2].

1. Problema específico:

Con el uso de controladores en las maquinas isocineticas lo que se busca es poder ayudar a la persona que las usa a que sea más fácil la forma de ejercitarse sin que pueda llegar a lesionarse, actualmente se cuenta con controladores de torque que usan freno de banda para mantener la desaceleración constante, en esta búsqueda de hacer más fácil la forma de uso de las maquinas isocineticas se llega  a  deducción de que la electrónica y los controladores son los sistemas más efectivos respecto a sus competidores de accionares mecánicos, dada la poca interacción que tienen los sistemas mecánicos al momento de darnos a conocer el posible rendimiento del deportista nace esta necesidad de controladores electrónicos para mejorar estas lecturas y la forma en que los deportistas y las personas con edad avanzada entrenan [5]. Los controladores de torque y velocidad permitirían al deportista o la persona de avanzada edad que tenga lesiones, entrenar de una manera óptima para su posterior recuperación.

1. Problema más específico:

Una de las ventajas de usar un control difuso para el torque y le velocidad de las maquinas puede llegar  a disminuir costos ya que esto es uno de los grandes inconvenientes de estas máquinas las  cuales llegan a valer de 10.000 a 50.000 dólares en sus versiones más básicas y también que se usan solo para una parte muscular específica, con este controlador pensamos en agrupar en una sola máquina que sirva para más partes musculares usando principios similares solo variando la sensibilidad de estos dependiendo del musculo el cual se vaya a ejercitar, teniendo en cuenta velocidad angular en el momento de cambio de fase, para ellos hay técnicas que nos permiten obtener el par de fuerza y la velocidad angular de un musculo dependiendo la lesión que tenga, con esta información lo que se hace es ajustar la sensibilidad que se variara mediante control difuso del sistema en cuestión.

1. Como se ha tratado de solucionar:

La implementación de este controlador sería algo nuevo para estas máquinas como tal, sabemos que el controlador difuso es usado principalmente en maquinarias industriales, no obstante al saber que este nos permite un mejor enlazamiento entre las diferentes respuestas que se obtengan al momento de la maquina ser usada son los que nos motivan a llegar a implementar esos controladores en las maquinas isocineticas basados en la ayuda de los controladores PID que actualmente se usan en estas. Una de las ventajas que podemos obtener respecto a los controladores PI, PID son la cantidad de variables de entrada con las que podemos interactuar, con el controlador difuso podemos mirar más variables no solo la del empuje que realiza el paciente sino también la presión que se le realiza en los agarres de la máquina, esta presión también nos ayuda a evaluar si el paciente está llevando un sobre esfuerzo.

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