BUSCA EXTREMAL ESTOCÁSTICA APLICADA À ESTIMULAÇÃO ELÉTRICA NEUROMUSCULAR EM PACIENTES COM AVC

Paulo Roberto Souza da Paz¹; Tiago Roux Oliveira¹

¹ Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)

Baixar PDF doi:10.20906/CPS/CBA2018-0726

Resumo

A técnica de Busca Extremal Estocástica (Stochastic Extremum Seeking - ES) é aplicada para adaptar os ganhos de um controlador Proporcional-Integral-Derivativo (PID) na estimulação elétrica neuromuscular. O esquema proposto é aplicado no controle da posição do braço depacientes com sequelas de Acidente Vascular Cerebral (AVC) para coordenar os movimentos de flexão e extensão dos braços. Esta abordagem elimina os testes iniciais de sintonia e os parâmetros do controlador são automaticamente computados em tempo real. Os parâmetros PID são ajustados através de uma versão discreta multivariável do ES estocástico para minimizar uma função de custo que representa o desempenho dos requisitos desejados. Resultados experimentais com pacientes com AVC mostram as especificações geralmente consideradas na fisioterapia para reabilitação funcional são eventualmente satisfeitas em termos de erro estacionário, tempo de assentamento e percentual de ultrapassagem. Resultados quantitativos apresentam uma redução de 64,2% no erro médio quadrático (Root Mean Square Error - RMSE) - de 9,52º para 3:41º - quando comparado o primeiro e último ciclo nos experimentos com todos os indivíduos.

Palavras-chave: Estimulação elétrica neuromuscular; reabilitação funcional; sistemas adaptativos; busca extremal estocástica; rastreamento de trajetória