Publicación: Prototipo en robótica suave de prótesis mioeléctrica transradial
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Resumen en español
RESUMEN: esta investigación se centra en el desarrollo de un prototipo de prótesis mioeléctrica transradial mediante el empleo de tecnología de robótica suave para extremidades perdidas por amputación. La relevancia del desarrollo se enfoca en la necesidad de mejorar la calidad de vida de las personas amputadas, resaltando la importancia de generar un producto funcional y ergonómico, enmarcado principalmente en la sociedad y el contexto colombiano. El análisis del estado del arte actual precede a una descripción detallada de la metodología adoptada. La investigación preliminar se centra en aspectos clave como la biomecánica de la mano y una revisión de los avances más recientes en el campo de las prótesis, con énfasis en el uso de transmisión subactuada y arquitecturas de movimiento acopladas. Se diseña un circuito EMG capaz de capturar señales mioeléctricas que permite adaptabilidad a diferentes usuarios y músculos; así mismo, se desarrolla un diseño mecánico que incluye la construcción de un socket, palma de la mano y dedos, siguiendo las características antropométricas de una usuaria femenina madura, actuado por cables, que permite realizar los movimientos de abducción y aducción del pulgar, y flexión y extensión de todos los dedos, permitiendo ejecutar cuatro tipos de agarre que estadísticamente ejecuta un usuario promedio con mayor frecuencia en sus actividades cotidianas. Se desarrolla un algoritmo de control mioeléctrico, el cual identifica, clasifica y ejecuta los agarres a demanda del usuario. Se sugiere para futura investigación una optimización en el código de control, y mejoras en el sistema mecánico. Finalmente, se concluye que el proyecto ha alcanzado sus objetivos en términos de funcionalidad y rendimiento.
Resumen en inglés
ABSTRACT: this research focuses on the development of a prototype of a transradial myoelectric prosthesis using soft robotics technology for amputated limbs. The relevance of the development focuses on the need to improve the quality of life of the amputated people, highlighting the importance of generating a functional and ergonomic product, mainly framed in the Colombian society and context. The analysis of the current state of the art precedes a detailed description of the adopted methodology. Preliminary research focuses on key aspects such as hand biomechanics and a review of the most recent advances in the eld of prosthetics, with emphasis on the use of underactuated transmission and coupled motion architectures. An EMG circuit capable of capturing myoelectric signals, allowing for adaptability to different users and muscles is designed; also, a mechanical design is developed that includes the construction of a socket, palm, and fingers, following the anthropometric characteristics of a mature female user, actuated by cables, which allows performing the movements of abduction and adduction of the thumb, and flexion and extension of all fingers, allowing to execute four types of grasps that statistically an average user executes most frequently in their daily activities. A myoelectric control algorithm is developed, which identifies, classifies, and executes the grasps on the user's demand. Optimization of the control code and improvements in the mechanical system are suggested for future research. Finally, it is concluded that the project has achieved its objectives in terms of functionality and performance.