Robótica aplicada a terapias de rehabilitación: estudio comparativo de dos técnicas de sensado para exoesqueletos asistidos usados en la recuperación de pacientes que han sufrido accidentes cerebrovasculares

Abstract

La tecnología se puede implementar para construir equipos que puedan ser de apoyo en tareas de rehabilitación a personas que han quedado con alguna limitación luego de haber sufrido un accidente. Los robots son ejemplos de máquinas que pueden ser construidas y programadas para un fin médico que permita ayudar a pacientes a recuperar parte de las funciones perdidas. El presente trabajo de investigación se enfoca en realizar una comparación de dos técnicas de detección de intención de movimiento usadas en un exoesqueleto construido para terapias de rehabilitación en miembros superiores, más específicamente para los movimientos de flexión y extensión del brazo de un ser humano que ha sufrido un accidente cerebro vascular. Estas dos técnicas de detección de la intención de movimiento usan sensores electromiográficos de superficie (sEMG) y unidades de medición inercial (IMU por sus siglas en inglés) respectivamente. El sistema consta de un servo mecanismo que realizará el movimiento de un exoesqueleto para el antebrazo y servirá de guía durante las sesiones de terapias en personas sanas cuya orden de movimiento será impartida por uno de los sensores que detectan la intención de mover el brazo. Por tratarse de un prototipo del que se busca evaluar el desempeño con 2 tipos de sensores distintos no se realizó ninguna prueba en pacientes, las pruebas fueron realizadas en personas sanas bajo la supervisión del investigador. Los resultados obtenidos muestran que usando la IMU se puede realizar la detección de intención de movimiento en casi el 100% de los intentos superando al sensor sEMG cuyo porcentaje de efectividad en la detección fue en promedio 73%. Adicionalmente, la IMU es un elemento de fácil uso y de más bajo coste que el sensor sEMG.