AUTOMATIZACION EXOESQUELETO ROBOTICO

AUTOMATIZACION  EXOESQUELETO ROBOTICO

Rukmini Nayeli Garduño lopez

                                                  Abstract

[pic 1]

For several years scientists have sought ways to create, inventor  innovate ideas for medicine, and for people with disabilities to move or rehabilitate that part of the damage in a person nerve, so they started digging with what is already very known are the wheelchair, crutches and the subject to be treated are the robotic exoskeletons is the newest today, and in the twenty-first century have us the robotic term because they are metal braces which uses the individual to move and perform an everyday activity. We can define a robotic exoskeleton as an external structural mechanism which segments and joints corresponding to the human body ( anthropomorphic structure). It fits or engages a person so that physical contact between the operator and the exoskeleton allows direct mechanical power transmission and information signals

.[pic 2]

INTRODUCCION:

El renacimiento de la fisioterapia se dio a consecuencia de  los estragos de la segunda guerra mundial, “el exoesqueleto” en sus inicios fue creado por el ejército estadounidense, el cual desarrollo varios exoesqueletos para aumentar y amplificar la capacidad militar con fines guerreristas en la década de 1960, por esa época General Electrics. Desarrollo dos brazos manipuladores (maestro esclavo), utilizados para el manejo de equipos radiactivos. El maestro es un exoesqueleto robot usado por el operador y su movimiento es reproducido por la unidad  de dos brazos, al mismo tiempo John Hopkins diseño una extremidad tipo exoesqueleto superior para ayudar a la flexión del codo de personas con parálisis [1].

Estos modelos sirven de base para varios prototipos algunos especializados solo en la medición del progreso del paciente a través de sensores  y otros especializados en la corrección de la postura y en la potencialización de los movimientos, así como el desarrollo de la fuerza en músculos atrofiados de un paciente especifico.

Las principales aplicaciones son en la milicia, en la industria y en la medicina. El exoesqueleto se puede utilizar para la rehabilitación de las extremidades cuando por causas de algún accidente o enfermedad se tiene una actividad muscular reducida o nula.

El Exoesqueleto utiliza sensores que estiman la fuerza producida por el humano y se encuentran incorporados en los actuadores de tipo SEA (Series Elastic Actuator) que se utilizan para amplificar la fuerza humana. Además mediante sensores se estima la posición y velocidad angular de las articulaciones, que se utilizan para controlar el movimiento de la pierna. [1.1]

Algunos de ellos son el Bleex  y el XOS 2;

Bleex:

El principal objetivo es crear un exoesqueleto para la fuerza y ​​la resistencia mejora de los seres humanos y que sea maniobrable, mecánicamente robusto, ligero y duradero.

La primera experimental prototipo exoesqueleto se compone de dos piernas accionados antropomorfos, una unidad de potencia, y una mochila similar el marco en el que una variedad de cargas se puede montar. El dispositivo se conecta de forma rígida al piloto en el pie y, con el fin de evitar la abrasión, más dócilmente en otros lugares.

El exoesqueleto permite una persona a cómodamente en cuclillas, curva, oscilar de un lado a otro, torsión, caminar y correr .La puede transportar cargas significativas a distancias considerables sin reducir su agilidad, lo que aumenta su eficacia física.[1.2]

XOS 2;

Traje robótico utiliza un material más ligero y es la energía un 50% más eficiente que el XOS 1. El exoesqueleto se espera que pesan alrededor de 95kg. Se utiliza una combinación de los controladores, sensores, de alta resistencia de aluminio y acero que permiten que las estructuras y actuadores para realizar las tareas.

El prototipo está atado a la fuente de energía hidráulica por un cable. El motor acciona los accionamientos hidráulicos. Los varios sensores equipados en todo el sistema especificar la posición y la fuerza requerida. 

 (Plantear el problema de investigación)

Mi objetivo es argumentar porque es mejor un exoesqueleto que la automatización de las sillas de ruedas tanto en su diseño, su capacidad de uso, como para la rehabilitación   y con una elaboración más completa

Estos son los puntos  a tratar:

¿Cuál es su uso en la rehabilitación medica?

¿Qué lugares abarcado el exoesqueleto?

¿Cómo automatizarlo?

¿Cuáles son los detalles más importantes?

Los principales objetivos  son restaurar de la función motora en pacientes con lesión medular a través de la compensación funcional y promover el re-aprendizaje del control motor en pacientes afectados por accidente cerebro vascular y parálisis cerebral, por medio de un uso integrado de neurorobots y neuroprótesis. El proyecto validará funcional y clínicamente el concepto de desarrollo de sistemas híbridos Humano-Robot para la rehabilitación y/o compensación funcional de trastornos motores bajo el paradigma de asistencia bajo demanda. El avance en las terapias de rehabilitación física depende de la obtención de una comunicación más transparente entre los sistemas humanos y las máquinas, y por lo tanto, se explorarán diferentes niveles de actividad neural humana.

La estimulación eléctrica funcional es una técnica que utiliza corrientes eléctricas para activar los nervios que inervan las extremidades afectadas por la parálisis como resultado de lesión de la médula espinal, traumatismo craneal, accidente cerebrovascular y otros trastornos neurológicos. FES (Funcional Eléctrica Simulación) se utiliza principalmente para restaurar la función.

En el complemento del exoesqueleto robótico es más basado hacia lo que son terapias del paciente con términos más precisos sobre lo que son también los neuroprótesis ,cabe destacarlo porque para esta parte es lo más importante ya que con ello se llevara a cabo las funciones y el desarrollo del exoesqueleto robótico .

Las neuroprótesis son una serie de dispositivos que sustituyen una función cognitiva o una modalidad sensorial que podría haber sufrido daños como consecuencia de una lesión o una enfermedad. Son circuitos electrónicos que realizan la función de las células nerviosas dañadas. Son capaces de generar y registrar señales neurales y, por lo tanto, pueden estimular músculos y recibir señales procedentes, en último lugar, de los órganos de los sentidos.

• Una neuroprótesis está constituida por:

- Electrodos. Actúan como interface entre el miembro y la circuitería electrónica. Por lo tanto, permiten registrar la señal neural y estimular el nervio.

...