ix Publicações xi Lista de Figuras xiii A Lista de Materiais 85 Dedicatórià A minha mãe, Maria Cecília Jardim, que sempre me motivou a acreditar nos meus sonhos e me ensinou o valor da educação. Ao meu filho,Ítalo, que me dá força para vencer os desafios e buscar novos sonhos. A todos que sonham e trabalham por um mundo melhor. Agradecimentos Ao orientador e amigo Prof. Dr. Adriano Almeida Gonçalves Siqueira, pela confiança depositada, orientação, tempo dedicado a este trabalho e pelas inestimáveis experiências transmitidas em nossas conversas. Aos professores e funcionários do Departamento de Engenharia Mecânica da Escola de Engenharia de São Carlos, pelas contribuições durante o mestrado. Aos técnicos do Departamento de Engenharia Mecânica por contribuir com o desenvolvimento do projeto. Aos alunos de Iniciação Científica, Heitor de Araujo Martins, Guilherme Machado Lara Silveira, Danilo Santos, Paulo Roberto Chiarolanza Vilela e Tiago Furlan Winter, pela dedicação ao projeto. Aos amigos do Rotary Club de Campinas, especialmente ao Sr. Carlos Roberto de Mattos Rocha que muito contribuiu para minha formação. Aos amigos do Departamento de Engenharia Mecânica pela amizade, paciência, companheirismo e colaborações durante a realização das disciplinas e deste trabalho. A minha noiva Maria Helena por estar sempre ao meu lado. Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) pela concessão da bolsa de mestrado.vii Resumo Esta dissertação apresenta o projeto e a construção de atuadores elásticos em série para o acionamento das juntas de um exoesqueleto para membros inferiores, baseado em umaórtese comercial. Inicialmente, considerou-se como dispositivo de testes a parte do exoesqueleto referenteà junta do tornozelo, ou seja, a construção de umaórtese tornozelo-pé ativa. Atuadores elásticos em série são considerados neste trabalho, pois tais dispositivos apresentam características ideais para a sua utilização emórteses ativas: controle de força, controle de impedância (possibilidade de impedância baixa), absorção de impactos, baixo atrito e largura de banda que se aproxima da movimentação muscular. Um primeiro protótipo do atuador elástico em série foi construído e resultados experimentais de controle de força, impedância e posição foram obtidos com sucesso, através de uma interface de acionamento e controle entre o atuador, os sensores (encoders e sensores de força) e o computador. Também foi construída umaórtese tornozelopé ativa acionada pelo atuador elástico em série construído, sendo apresentados os primeiros resultados experimentais obtidos com este dispositivo. Palavras-chave: Atuadores elásticos em série, exoesqueleto, controle de impedância, reabilitação. viii ix Abstract This dissertation deals with the design and construction of series elastic actuators for driving the joints of an exoskeleton for lower limbs, based on a commercial orthosis. Initially, it was considered the construction of the exoskeleton's ankle joint, that is, the construction of an active ankle-foot orthosis. Series ...