La paraplejia es una enfermedad que ocasiona parálisis en la parte inferior del cuerpo de una persona, careciendo de funcionalidad, normalmente es ocasionada por una lesión medular o una enfermedad congénita, también se puede dar como resultado de accidentes de tránsito. En el Perú, el índice de accidentes de tránsito ha ido en aumento, el 45% de ellos ocasionan estos daños a la médula ósea causando así, la condición llamada paraplejia. Los avances tecnológicos han llevado a facilitar la condición de vida de los pacientes que sufren este tipo de lesiones, siendo uno de los más innovadores, el uso de exoesqueletos, que vienen siendo herramientas biomecánicas que facilitan al apoyo en la rehabilitación de la marcha de los pacientes. No obstante, al ser herramientas sofisticadas, tienen un elevado costo, por lo que en la presente tesis, se realizó un diseño mecánico de un prototipo de exoesqueleto para extremidades inferiores, se seleccionó el tipo de actuador para el accionamiento de la marcha y se procedió a hacer una simulación, mediante el software SolidWorks-Simulation, tanto estática como cinemático para ver su comportamiento estructural y así poder seleccionar el material óptimo que cumpla los requisitos para un buen funcionamiento, además de tener un bajo costo para el fácil acceso de pacientes que lo necesiten. / Tesis

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-11-24T15:54:01Z No. of bitstreams: 1 2017_MarlonWinstonKoendjbiharie.pdf: 4084677 bytes, checksum: 744dd7c81d89333ffa3cd981a9fa93e7 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-05-21T18:13:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_MarlonWinstonKoendjbiharie.pdf: 4084677 bytes, checksum: 744dd7c81d89333ffa3cd981a9fa93e7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-21T18:13:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_MarlonWinstonKoendjbiharie.pdf: 4084677 bytes, checksum: 744dd7c81d89333ffa3cd981a9fa93e7 (MD5) Previous issue date: 2018-05-21 / Nesta pesquisa o modelo de um exoesqueleto do membro inferior direita para melhorar a mobilidade do usuário e seu sistema de controle foram desenvolvidos. O projeto físico do modelo do exoesqueleto consiste em três partes principais: um quadril e a parte superior e inferior da perna conectados um com o outro por juntas revolutas. Cada uma das juntas é atuado por um motor Brushless DC (BLDC) com caixa de redução para aumentar torque. Os motores a serem usados na construção possuem sensores de velocidade e de posição para fornecer os dados necessários para o sistema de controle. Solidworks Computer Aided Design (CAD) software é usado para desenvolver o modelo do exoesqueleto, que é salvo em formato extensible markup language (XML) para depois ser importado em Simmechanics, permitindo a integração de modelos de corpos físicos com componentes de Simulink. A cinemática inversa do exoesqueleto é desenvolvido e projetado em Very high speed integrated circuit Hardware Description Language (VHDL) usando aritmética em ponto flutuante para ser executado a partir de um dispositivo Field Programmable Gate Array (FPGA). Quatro representações diferentes do projeto de hardware do modelo cinematico do exoesqueleto foram desenvolvidos fazendo análise de erro com Mean Square Error (MSE) e Average Relative Error (ARE). Análise de trade-off de desempenho e área em FPGA é feito. A estratégia de controle Proportional-Integrative-Derivative (PID) é escolhido para desenvolver o sistema de controle do exoesqueleto por ser relativamente simples e eficiente para desenvolver e por ser amplamente usado em muitas áreas de aplicação. Duas estratégias de sistemas de controle combinado de posiçaõ e velocidade são desenvolvidos e comparados um com o outro. Cada sistema de controle consiste em dois controladores de velocidade e dois de posição. Os parâmetros PID são calculados usando os métodos de sintonização Ziegler-Nichols e Particle Swarm Optimization (PSO). PSO é um método de sintonização relativamente simples porém eficiente que é aplicado em muitos problemas de otimização. PSO é baseado no comportamento supostamente inteligente de cardumes de peixes e bandos de aves em procura de alimento. O algoritmo, junto com o método Ziegler-Nichols, é usado para achar parâmetros PID apropriados para os blocos de controle nas duas estratégias te controle desenvolvidos. A resposta do sistema de controle é avaliada, analisando a resposta a um step input. Simulação da marcha humana é também feito nos dois modelos de sistema de controle do exoesqueleto fornecendo dados de marcha humana ao modelo e analisando visualmente os movimentos do exoesqueleto em Simulink. Os dados para simulação da marcha humana são extraídos de uma base de dados existente e adaptados para fazer simulações nos modelos de sistema de controle do exoesqueleto. / In this research a model of an exoskeleton of the right lower limb for user mobility enhancement and its control system are designed. The exoskeleton design consists of three major parts: a hip, an upper leg and a lower leg part, connected to one another with revolute joints. The joints will each be actuated by Brushless DC (BLDC) Motors equipped with gearboxes to increase torque. The motors are also equipped with velocity and position sensors which provide the necessary data for the designed control systems. Solidworks Computer Aided Design (CAD) software is used to develop a model of the exoskeleton which is then exported in extensible markup language (XML) format to be imported in Simmechanics, enabling the integration of physical body components with Simulink components. The inverse kinematics of the exoskeleton model is calculated and designed in Very high speed integrated circuit Hardware Description Language (VHDL) using floating-point numbers, to be executed from a Field Programmable Gate Array (FPGA) Device. Four different bit width representations of the hardware design of the kinematics model of the exoskeleton are developed, performing error analysis with the Mean Square Error (MSE) and the Average Relative Error (ARE) approaches. Trade-off analysis is then performed against performance and area on FPGA. The Proportional-Integrative-Derivative (PID) control strategy is chosen to develop the control system for the exoskeleton for its relatively simple design and proven efficient implementation in a very broad range of real life application areas. Two control system strategies are developed and compared to one another. Each control system design is comprised of two velocity- and two position controllers. PID parameters are calculated using the Ziegler-Nichols method and Particle Swarm Optimization (PSO). PSO is a relatively simple yet powerful optimization method that is applied in many optimization problem areas. It is based on the seemingly intelligent behaviour of fish schools and bird flocks in search of food. The algorithm, alongside the Ziegler-Nichols method, is used to find suitable PID parameters for control system blocks in the two designs. The system response of the control systems is evaluated analyzing step response. Human gait simulation is also performed on the developed exoskeleton control systems by observing the exoskeleton model movements in Simulink. The gait simulation data is extracted from a human gait database and adapted to be fed as input to the exoskeleton control system models.

La marcha bípeda es una característica distintiva del ser humano que le brinda autonomía física para realizar gran parte de sus actividades cotidianas, y en ocasiones se ve afectada por enfermedades, lesiones o accidentes. Es por esto por lo que el hombre en busca de solucionar estos problemas aplica tecnología al desarrollo de equipos, máquinas, prótesis y mecanismo que le devuelvan la libertad de desplazarse. La tecnología en este ámbito ha experimentado grandes avances desde los diseños hasta la manufactura y sistema de control. El presente informe presenta el diseño de un mecanismo de ayuda técnica para la marcha a manos libres para lesiones de miembros inferiores de entre 21 a 50 años para el desplazamiento horizontal (M-ATM) en personas de entre 1,7 y 1,8 m y con un peso de 70,47 kg y un peso de 39,357 kg a través de modelado virtual. Esto para cubrir parcialmente las funciones motoras de una pierna lesionada temporalmente la cual estará inmovilizada. El proceso de diseño de este modelo se abordara desde un punto de vista de estabilidad, peso y resistencia a los movimientos de la marcha. Se realiza en primer lugar un estudio superficial de las afecciones de los miembros inferiores, este equipo debe asegurar el desplazamiento horizontal de la persona y ser utilizado para los miembros inferiores con una sola lesión. Se realiza una evolución de los movimientos deseado para el funcionamiento del mecanismo y se escoge el mecanismo de Theo Jansemque describe con mayor similitud el desplazamiento de las piernas humanas en el punto más bajo. Dimensionado se procede a realizar el diseño CAD y se realizan estudios CAE para el análisis de resistencia, teniendo cada componente un factor de seguridad mayor a 1,1 y estudios de movimiento para constatar la estabilidad reduciendo el balanceo de la cadera en el eje Y en 18 mm y el consumo de energía en el diseño. De esta manera concluir con el diseño final del mecanismo y los respectivos planos. / Tesis

Pesquisas sobre próteses ativas e exoesqueletos têm se intensificado nas últimas décadas. Seu uso para reabilitação, aumento de força ou substituição de um membro debilitado já está sendo utilizado comercialmente. Porém, um dos desafios para o controle deste tipo de dispositivo é a identificação dos parâmetros das articulações humanas para que o equipamento simule o mesmo comportamento e a interface homem máquina seja mais eficaz e confortável. Este trabalho apresenta o desenvolvimento, construção e validação de um exoesqueleto que é um dispositivo para estudo da marcha. Em outras palavras, o exoesqueleto apresentado é capaz de medir a força de interação com o corpo humano bem como a posição angular das articulações do joelho e tornozelo durante a marcha. Com essas medições é possível calcular os parâmetros de impedâncias dessas articulações. A revisão bibliográfica sobre exoesqueletos foi necessária para a definição dos requisitos do projeto. O projeto do exoesqueleto desenvolvido pela autora durante o trabalho de conclusão de curso foi revisto de acordo com os requisitos estabelecidos. Assim, o novo projeto, chamado de Protótipo II ou ExoLoLi, é capaz de suprir as deficiências do primeiro projeto e atender a todos os requisitos para ser uma ferramenta de estudo da marcha. O ExoLoLi foi construído e experimentos preliminares foram realizados para a sua validação como ferramenta de estudo da marcha. Foi possível confirmar que o exoesqueleto faz as medições de força de interação e de posição corretamente. Também foi possível verificar que o exoesqueleto interfere no padrão natural da marcha. De qualquer forma, o exoesqueleto poderá ser usado, não apenas para o cálculo dos parâmetros de impedância, mas também para estudo de consumo energético com diferentes tipos de controle e para diferentes aplicações (como reabilitação e aumento de força), dependendo do controle programado para o seu funcionamento. / Research on active prosthetics and exoskeletons has been intensified in recent decades. Its use for rehabilitation, strength increase or replacement of a disabled member is already being used commercially. But one of the challenges for the control of this type of device is the identification of the human joint\'s parameters so the machine is able to simulate the same behavior and the man-machine interface is more effective and comfortable. This dissertation presents the development, construction and validation of an exoskeleton which is a device for gait study. In other words, the presented exoskeleton is capable of measuring the interaction force with the human body as well as the angular position of the knee and ankle joints during gait. With these measurements it is possible to calculate the impedance parameters of these joints. The literature review about exoskeletons was necessary to define the project requirements. The exoskeleton developed by the author to obtain the engineering degree (undergraduate paper) has been reviewed in accordance with the established requirements. So the new exoskeleton design, called as Prototype II or ExoLoLi, is able to address the weaknesses of the first project and meet all the requirements to be a gait study tool. The ExoLoLi was built and preliminary experiments were performed to validate it as gait study tool. It was confirmed that the exoskeleton is able to measure the interaction forces and the angular position correctly. It was also observed that the exoskeleton interferes at the natural gait pattern. Anyway, the exoskeleton can be used not only for calculating the human impedance parameters, but also to analyze the energy consumption using different control strategies and to be used in different applications (such as rehabilitation or strength increase) depending on the programmed control for its operation.

A família Bougainvilliidae é um grupo de hidrozoários \"Anthoathecata\" \"Filifera\" pouco conhecido. Nesse estudo, diversos aspectos da biologia do grupo e de táxons relacionados a ele foram analisados e discutidos. Nossas análises incluem: uma revisão bibliográfica dos táxons de Bougainvilliidae, a partir de um embasamento histórico e geográfico sobre seu conhecimento atual; uma síntese sobre sua estrutura exoesquelética, abrangendo informações de outros medusozoários fósseis e atuais; análises histológicas e microestruturais de pólipos de diversos grupos de Medusozoa; e um estudo integrado da evolução de Bougainvilliidae, considerando-se dados moleculares e morfológicos. Os resultados desvendaram gêneros e espécies válidos, padrões possíveis de distribuição latitudinal para pólipos e medusas de Bougainvilliidae, assim como a universalidade e evolução do exoesqueleto como fonte de informação para compreender padrões de diversificação dentro de Bougainvilliidae e em relação a outros Medusozoa. Além disso, os resultados evidenciam a variação na síntese, estrutura e função do exoesqueleto dentre os medusozoários, apontando que a esqueletogênese retrocede ao Ediacarano, sendo que o exoesqueleto axial córneo (complexo quitina-proteico) predomina nos pólipos atuais e atua como uma estrutura de suporte e proteção, entre outras funções. O exoesqueleto apresenta maior variação e complexidade estrutural entre os pólipos de Hydroidolina, grupo para o qual foi descrito um novo tipo de exoesqueleto bicamada, que é encontrado na maioria dos Bougainvilliidae. Resultados das análises filogenéticas identificam a \"Bougainvilliidae\" e \"Bougainvillia\" como táxons não-monofiléticos, e demonstram que o grupo monofilético Pseudothecata taxon novum inclui os gêneros classicamente assumidos em \"Bougainvilliidae\" (exceto Dicoryne), entre outras famílias de \"Anthoathecata\". Neste estudo, ampliamos o nosso entendimento sobre a natureza química e física do exoesqueleto em Medusozoa, estrutura com um valor subestimado na taxonomia do grupo. Concluímos que estudar a \"síntese molecular\", \"matriz molecular\" e \"expressão morfológica\" do exoesqueleto é essencial para inferências evolutivas e ecológicas, as quais podem ser intrinsecamente correlacionadas com outras áreas biológicas, tais como biologia de conservação e filogeografia / The family Bougainvillidae is a poorly known group of hydrozoans \"Anthoathecata\" \"Filifera\". In this study, several aspects of the biology of this group and other related taxa are analyzed and discussed. Our analyzes include: a bibliographic revision of the taxa comprising the Bougainvilliidae, based on its current historical and geographical knowledge; a synthesis regarding its exoskeletal structure, including information on other extinct and extant medusozoans; histological and microstructural analyzes of polyps of several groups of Medusozoa; and an integrated study on the evolution of the Bougainvilliidae, considering molecular and morphological data. The results validated several genera and species and possible latitudinal distributional patterns for polyps and medusae of Bougainvilliidae, as well as the universality and evolution of the exoskeleton as a source of information to understand its role in the diversification patterns in Bougainvilliidae and with relation to other Medusozoa. Additionally, the results reveal the existence of variation on the synthesis, structure and function of the exoskeleton among the Medusozoa, showing that the exoskeletogenesis dates back to the Ediacaran, since the corneus exoskeleton (chitin-protein complex) predominates today in current polyps and acts as a supporting structure and protection, among other functions. The skeleton has higher variation and structural complexity among polyps of Hydroidolina, taxon from which we described a new type of bilayer exoskeleton, which is found in most of the species of Bougainvilliidae. Results of phylogenetic analyzes identificate \"Bougainvilliidae\" and \"Bougainvillia\" as non-monophyletic taxa, and showed that the monophyletic group Pseudothecata taxon novum includes the classical genera usually inserted in the \"Bougainvilliidae\" (excluding Dicoryne), and other families of \"Anthoathecata\". In this study, we increased our understanding of the chemical and physical nature of the exoeskeleton of Medusozoa, a structure whith an underestimate role in the taxonomy of the group. We concluded that the study of the \"molecular synthesis\", the \"molecular matrix\" and the \"morphological expression\" of the exoskeleton is necessary for evolutionary and ecological inferences, which are intrinsically related to other biological areas, such as conservation biology and phylogeography

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Automação). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Pesquisas sobre próteses ativas e exoesqueletos têm se intensificado nas últimas décadas. Seu uso para reabilitação, aumento de força ou substituição de um membro debilitado já está sendo utilizado comercialmente. Porém, um dos desafios para o controle deste tipo de dispositivo é a identificação dos parâmetros das articulações humanas para que o equipamento simule o mesmo comportamento e a interface homem máquina seja mais eficaz e confortável. Este trabalho apresenta o desenvolvimento, construção e validação de um exoesqueleto que é um dispositivo para estudo da marcha. Em outras palavras, o exoesqueleto apresentado é capaz de medir a força de interação com o corpo humano bem como a posição angular das articulações do joelho e tornozelo durante a marcha. Com essas medições é possível calcular os parâmetros de impedâncias dessas articulações. A revisão bibliográfica sobre exoesqueletos foi necessária para a definição dos requisitos do projeto. O projeto do exoesqueleto desenvolvido pela autora durante o trabalho de conclusão de curso foi revisto de acordo com os requisitos estabelecidos. Assim, o novo projeto, chamado de Protótipo II ou ExoLoLi, é capaz de suprir as deficiências do primeiro projeto e atender a todos os requisitos para ser uma ferramenta de estudo da marcha. O ExoLoLi foi construído e experimentos preliminares foram realizados para a sua validação como ferramenta de estudo da marcha. Foi possível confirmar que o exoesqueleto faz as medições de força de interação e de posição corretamente. Também foi possível verificar que o exoesqueleto interfere no padrão natural da marcha. De qualquer forma, o exoesqueleto poderá ser usado, não apenas para o cálculo dos parâmetros de impedância, mas também para estudo de consumo energético com diferentes tipos de controle e para diferentes aplicações (como reabilitação e aumento de força), dependendo do controle programado para o seu funcionamento. / Research on active prosthetics and exoskeletons has been intensified in recent decades. Its use for rehabilitation, strength increase or replacement of a disabled member is already being used commercially. But one of the challenges for the control of this type of device is the identification of the human joint\'s parameters so the machine is able to simulate the same behavior and the man-machine interface is more effective and comfortable. This dissertation presents the development, construction and validation of an exoskeleton which is a device for gait study. In other words, the presented exoskeleton is capable of measuring the interaction force with the human body as well as the angular position of the knee and ankle joints during gait. With these measurements it is possible to calculate the impedance parameters of these joints. The literature review about exoskeletons was necessary to define the project requirements. The exoskeleton developed by the author to obtain the engineering degree (undergraduate paper) has been reviewed in accordance with the established requirements. So the new exoskeleton design, called as Prototype II or ExoLoLi, is able to address the weaknesses of the first project and meet all the requirements to be a gait study tool. The ExoLoLi was built and preliminary experiments were performed to validate it as gait study tool. It was confirmed that the exoskeleton is able to measure the interaction forces and the angular position correctly. It was also observed that the exoskeleton interferes at the natural gait pattern. Anyway, the exoskeleton can be used not only for calculating the human impedance parameters, but also to analyze the energy consumption using different control strategies and to be used in different applications (such as rehabilitation or strength increase) depending on the programmed control for its operation.

Este trabalho consiste no projeto mecânico de um exoesqueleto robótico para paraplégicos com lesões medulares entre T2 a L1, ou seja, sem mobilidade da cintura para baixo e com mobilidade do peito para cima, inclusive das mãos. A utilização do equipamento necessita da utilização de muletas ou andadores. O mecanismo possui seis graus de liberdade, sendo quatro atuados por motorredutores (joelhos e quadris) e dois suportados por molas (tornozelos). Os motorredutores são projetados especialmente para o exoesqueleto, sendo compostos de um motor de corrente continua de imã permanente e um redutor harmônico do tipo panqueca acoplados de forma adequada para minimizar peso e volume. Para calcular os esforços solicitados em cada articulação foi desenvolvido um modelo dinâmico do corpo humano para simular os movimentos que o exoesqueleto é capaz de realizar, que são: marchar, sentar, levantar e subir e descer escadas. O modelo utilizado do corpo humano possui cinco ligamentos rígidos e é capaz de simular movimentos no plano vertical. Os resultados obtidos da simulação são comparados com resultados experimentais da literatura e são considerados satisfatórios. / This work presents a mechanical design of a robotic exoskeleton for paraplegics with spinal cord injuries between T2 to L1, that means, without mobility from the waist down and with mobility from the chest up, including the hands. For using the equipment the paraplegic needs the aid of crutches or walkers. The mechanism has six degrees of freedom, with four degrees actuated by gear motors (knees and hips), and two degrees supported by springs (ankles). The gear motors are designed especially for the exoskeleton. They are composed by an permanent magnet brushless electric motor conveniently coupled with an pancake harmonic speed reducer to minimize weight and volume. For calculating the efforts in each joint a model for the human body is developed to simulate the movements the exoskeleton can perform, which are: walk, sit, standup and climb up and down stairs. The human body model has five rigid links and it is capable to simulate movements in the vertical plane. The results obtained in the simulations are compared very well with experimental results from the literature.

Ingeniero Civil Mecánico / El presente trabajo de título consiste en el diseño y construcción de una pierna exoesquelética para la asistencia de la marcha. La motivación del trabajo de título es el desarrollo de una pierna exoesquelética a un bajo costo, que pueda ser extendido y mejorado en un futuro, por ejemplo, con fines médicos. Además el desarrollo de un proyecto multidisciplinario que incluye diferentes áreas de ingeniería y ciencias. El trabajo de título se inició con en el estudio de exoesqueletos actuales y el estudio biomecánico de la marcha humana. Se realizaron diversos códigos en Matlab para el análisis cinemático y dinámico de un modelo simplificado de la pierna humana, donde se obtuvo los valores de los ángulos de la articulación de la cadera y rodilla, también se obtuvo las fuerzas y torques necesarios para el movimiento, en base a esto se seleccionaron los actuadores, los cuales son actuadores lineales eléctricos. Posteriormente se realizó el diseño CAD de los componentes del exoesqueleto. Los componentes fueron validados mediante una simulación de elementos finitos con el software Solidworks. Posteriormente se realizaron los planos y la compra de materiales con recursos obtenidos por el departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile. La manufactura de la pierna exoesqulética se realizó en el taller mecánico del Departamento de Ingeniería Mecánica. Posteriormente se realizó el desarrollo de la electrónica y la implementación del sistema de control del exoesqueleto, utilizando como microcontrolador una placa Arduino. Se realizaron dos códigos en Arduino, uno correspondiente al a cinemática directa, donde el operador del exoesqueleto selecciona los ángulos objetivos de la articulación de la cadera y rodilla y el exoesqueleto mueve la pierna a esa configuración, y un segundo código correspondiente al ciclo de la marcha, donde el operador puede seleccionar el movimiento correspondiente a una marcha de 0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.2 km/h. Posteriormente se realizaron las pruebas pertinentes al exoesqueleto. Se obtuvo los valores de los ángulos de las articulaciones de la cadera y rodilla en una marcha humana normal a bajas velocidades, los valores de la dinámica inversa del movimiento, el modelo CAD de la pierna exoesquelética, los planos de los componentes, el diseño del sistema electrónico y dos programas en Arduino que realizan el movimiento de la pierna. El exoesqueleto tuvo un costo aproximado de $340.000 y se desarrolló con la finalidad de ser replicable, ya que todos los programas utilizados son gratuitos o tienen su versión gratuita. Se concluye que es factible realizar exoesqueletos de rehabilitación y asistencia en Chile. Al ser un proyecto multidisciplinario se propone que se incluyan otros profesionales como ingenieros eléctricos y diseñadores industriales para la continuación del proyecto.

Este trabalho consiste no projeto mecânico de um exoesqueleto robótico para paraplégicos com lesões medulares entre T2 a L1, ou seja, sem mobilidade da cintura para baixo e com mobilidade do peito para cima, inclusive das mãos. A utilização do equipamento necessita da utilização de muletas ou andadores. O mecanismo possui seis graus de liberdade, sendo quatro atuados por motorredutores (joelhos e quadris) e dois suportados por molas (tornozelos). Os motorredutores são projetados especialmente para o exoesqueleto, sendo compostos de um motor de corrente continua de imã permanente e um redutor harmônico do tipo panqueca acoplados de forma adequada para minimizar peso e volume. Para calcular os esforços solicitados em cada articulação foi desenvolvido um modelo dinâmico do corpo humano para simular os movimentos que o exoesqueleto é capaz de realizar, que são: marchar, sentar, levantar e subir e descer escadas. O modelo utilizado do corpo humano possui cinco ligamentos rígidos e é capaz de simular movimentos no plano vertical. Os resultados obtidos da simulação são comparados com resultados experimentais da literatura e são considerados satisfatórios. / This work presents a mechanical design of a robotic exoskeleton for paraplegics with spinal cord injuries between T2 to L1, that means, without mobility from the waist down and with mobility from the chest up, including the hands. For using the equipment the paraplegic needs the aid of crutches or walkers. The mechanism has six degrees of freedom, with four degrees actuated by gear motors (knees and hips), and two degrees supported by springs (ankles). The gear motors are designed especially for the exoskeleton. They are composed by an permanent magnet brushless electric motor conveniently coupled with an pancake harmonic speed reducer to minimize weight and volume. For calculating the efforts in each joint a model for the human body is developed to simulate the movements the exoskeleton can perform, which are: walk, sit, standup and climb up and down stairs. The human body model has five rigid links and it is capable to simulate movements in the vertical plane. The results obtained in the simulations are compared very well with experimental results from the literature.