Mathematical model and simulation tool for active exoskeleton of five segments

This paper presents a mathematical model and simulation tool for an individual wearing an exoskeleton on his lower limbs. The model presents five union segments (legs, thighs and torso) moved by electrical motors. The movement equations, presented in matrix form, are based on Lagrange-Euler and simulated on Matlab. The data obtained represents the joint torques according to preset trajectories. The trajectories are taken from a gait cycle and the results are matched against those found on the bibliography. The simulation built in Matlab, is a tool that allows a physiotherapist to evaluate behaviors from a subject, with motor disabilities on his lower limbs, who is wearing an exoskeleton.En este documento se presenta un modelado matemático y la simulación de un individuo que porta un exoesqueleto en sus miembros inferiores. Se utiliza un modelo de cinco segmentos de unión (piernas, muslos y tronco) accionados con motores eléctricos. El planteamiento de las ecuaciones de movimiento está soportado en la expresión de Lagrange-Euler. Se presentan las ecuaciones matemáticas en una organización de tipo matricial que son simuladas en el software de Matlab®. De esta manera, se analizan datos de torque en las articulaciones de acuerdo con trayectorias preestablecidas, que se han construido con información tomada de la marcha de individuos, y se comparan los resultados con datos encontrados en la bibliografía consultada. La simulación construida en Matlab® pretende constituirse en una herramienta que le facilite al fisioterapeuta evaluar los comportamientos de un individuo que presente discapacidad motriz en sus miembros inferiores y porte un exoesqueleto para desarrollar un ciclo de marcha.Universidad de San Buenaventura - Cal