Regulación de energía aplicada a prótesis mioeléctricas. Relación bio-dinámica: costo energético de la pared cardíaca
DOI:
https://doi.org/10.26507/paper.4352Palabras clave:
optimización, control, modelizaciónResumen
El trabajo que se presenta a continuación es un análisis alternativo para la óptima utilización de energía en la dinámica de sistemas. Se verá su aplicación en servomotores que alimentan a prótesis electro-miográficas destinadas sobre todo a pacientes de edad pequeña (niños) mediante el método del Regulador Óptimo Cuadrático (LQR – Linear Quadratic Regulator). La característica principal que tienen los pacientes niños es que no consideran los factores energéticos de alimentación de la prótesis, si ésta no es regulada, el gasto de batería es extremadamente alto y en un período corto esta solución (prótesis) se convierte en un problema mayor. Además, desde el punto de vista BIO-dinámico, la funcionalidad de la pared cardíaca puede ser también analizada utilizando los criterios del LQR. Se buscará encontrar los puntos óptimos de trabajo asociados a la controlabilidad del sistema cardiovascular utilizando modelos matemáticos a partir de la Teoría de Control Moderno. Herramientas matemáticas tales como ecuaciones de estado, función de transferencia y la respuesta dinámica relacionada a sistemas fisiológicos serán utilizadas para encontrar parámetros y factores que desde la Ingeniería Biomédica contribuirán al entendimiento de la dinámica cardíaca. Usualmente las variables que intervienen en las pulsaciones del corazón no son tenidas en cuenta, pero si éstas no son reguladas, el trabajo requerido al corazón es excesivo. La modelización y programación de estos sistemas son fundamentales previo al diseño estructural y funcional de los mismos. Se tendrán en cuenta los distintos factores y parámetros a considerar para lograr el objetivo. A partir de los distintos análisis desde el punto de vista de control, respuesta dinámica y variación de las distintas variables puestas en juego, es posible dar una solución alternativa al problema de la regulación energética previamente desde el papel. La utilización del Regulador Óptimo Cuadrático como instrumento de optimización es aplicable a cualquier sistema dinámico, inclusive los biológicos.
Biografía del autor/a
Carlos Álvarez Picaza, Universidad Nacional del Nordeste
#N/A
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