Control de movimiento de un robot humanoide mediante señales EMG y giroscopios dentro de un ambiente simulado

Abstract

En el presente trabajo de titulación, se muestra el diseño y la implementación de un sistema de control de movimiento para un robot humanoide dentro del entorno de simulación V-REP. El sistema de control mencionado se fundamenta en el procesamiento digital de señales EMG y el movimiento angular de nueve articulaciones del cuerpo humano analizado mediante unidades de medición inercial (IMU). Las señales EMG se detectan en la superficie de la piel sobre los músculos relacionados con el movimiento articular de: cuello, hombro, codo, cadera y rodilla, tanto del lado derecho como izquierdo. La detección de señales EMG se realiza mediante electrodos superficiales conectados a dieciocho sistemas de acondicionamiento analógico individual, que permiten la compatibilidad eléctrica de las señales detectadas con los dispositivos utilizados para su digitalización y transmisión inalámbrica hacia un computador; y que al igual que las IMU, se fijan al usuario directamente sobre la superficie de la piel. El procesamiento digital se realiza en tiempo real por el computador, utilizando: algoritmos de filtrado para la reducción de interferencia generada durante el acondicionamiento, algoritmos de extracción de características de señales EMG y la recepción de información generada por la medición inercial del movimiento del usuario; determinando con esta información los comandos de movimiento adecuados para el robot humanoide. Los comandos de movimiento son enviados al entorno de simulación, donde el robot reproduce el movimiento del usuario aplicado a sus articulaciones.