Simulation of a controller for assistive systems with one degree of freedom

Apresenta-se, no presente projeto de graduação, o controle e a simulação de um protótipo de sistema assistivo, com um grau de liberdade, para os membros superiores. O objetivo do mesmo foi que o sistema assistivo mimetizasse o movimento do membro humano, podendo assim ser utilizado como base na criação de próteses e órteses inteligentes para pessoas com deficiência motora nos membros superiores. O protótipo é constituído de uma parte eletro-mecânica, que diz respeito aos equipamentos e dispositivos reais que foram utilizados, e de uma parte computacional, para que o sistema pudesse ser controlado e simulado virtualmente. Toda a modelagem do sistema foi feita através da dinâmica Lagrangiana, onde foram incorporados todos os dados dos manuais e datasheets dos equipamentos e dispositivos, assim como os dados antropomórficos generalizados da NASA para a virtualização da prótese, ou órtese, que mimetizasse o membro humano. As técnicas de controle utilizadas basearam-se no torque computado, onde as não linearidades do sistema foram compensadas através da linearização por realimentação, devido ao conhecimento prévio e completo do sistema e seus estados futuros. Dentre os controles propostos, evidenciou-se que o PID com Planejamento de Trajetória foi mais eficaz por se adequar melhor aos diversos cenários que simularam situações recorrentes do cotidiano do ser human