ExoEpi: exoesqueleto de tobillo para asistencia de personal de emergencias

Abstract

[Resumen] El objetivo principal del proyecto ExoEpi es desarrollar un equipo de protección individual de calzado para actividades de emergencia de larga duración, que incorpore un exoesqueleto integrado que ayude al usuario a desarrollar los movimientos de la marcha disminuyendo su fatiga y potenciando su rendimiento. En este trabajo se presenta el diseño, control y evaluación del exoesqueleto desarrollado. El dispositivo consta de un motor eléctrico y un sistema biela-manivela que permite ser anclado al calzado de seguridad. Asimismo, el sistema dispone de sensores inerciales que permiten detectar diferentes fases de la marcha con el fin de aportar asistencia en las fases de mayor esfuerzo. Finalmente, se ha realizado una evaluación del dispositivo tomando medidas de consumo de oxígeno para estimar la fatiga cuando se emplea el exoesqueleto en modo activo y en modo pasivo. Los resultados sugieren que la fatiga de los participantes disminuye cuando el exoesqueleto se encuentra en modo activo.

[Abstract] The main objective of the ExoEpi project is to develop personal protective footwear for long-duration emergency response activities that incorporates an integrated exoskeleton to help the user develop gait patterns that reduce fatigue and improve performance. This work presents the design, control, and evaluation of the developed exoskeleton. The device consists of an electric motor and a crank system that allows it to be attached to safety shoes. In addition, the system has inertial sensors that allow the detection of different gait phases to support the phases of greater effort. Finally, the ExoEpi device was evaluated using oxygen consumption measurements to estimate fatigue when the exoskeleton is used in active and passive modes. The results suggest that fatigue decreases when the exoskeleton is in active mode.