Pregrado en Ingeniería Biomédica
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Examinando Pregrado en Ingeniería Biomédica por Director "Cifuentes García, Carlos Andrés"
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- ÍtemAcceso AbiertoAdaptación de la Prótesis de Mano Basada en Soft-Robotics PrExHand para la Evaluación con Usuarios no Patológicos en Pruebas Funcionales(2021-05-27) Suárez García, Marcela; Cifuentes García, Carlos Andrés; Múnera Ramirez, Marcela CristinaSe estima que en el mundo más de mil millones de personas viven con alguna forma de discapacidad. Dentro de este grupo se encuentran aquellas personas que han sufrido amputación de alguna o ambas extremidades superiores. Una forma de suplir la necesidad creada por esta discapacidad son las prótesis de mano. La función de estos dispositivos médicos es reemplazar la parte del cuerpo faltante, lo cual devuelve a la persona parte de la funcionalidad de su cuerpo y además brinda una percepción de totalidad al recobrar movilidad y aspecto. Las mayoría de las prótesis existentes en el mercado son dispositivos rígidos lo cual dificulta la eficiencia y la capacidad de interactuar con el entorno de manera segura. Es por ello que una opción para mejorar las prótesis es la tecnología Soft-Robotics, o robótica blanda, ya que permite imitar el movimiento de una mano humana y brinda una interacción más segura con el entorno en el que se esta desenvolviendo la persona. El presente trabajo de grado tiene como objetivo realizar una adaptación de la prótesis de mano basada en Soft-Robotics PrExhand para que pueda ser evaluada en pruebas funcionales por usuarios no patológicos. En estas pruebas se busca determinar la funcionalidad de la prótesis y las mejoras que en un futuro se deberían realizar. Para poder cumplir con dicho objetivo, en primera instancia se realizó una revisión literaria con el fin de obtener información de sistemas de control de prótesis de mano y además los tipos de pruebas funcionales que se pueden hacer a estos dispositivos. Una vez se obtuvo esa información se adaptó un sistema de control para la prótesis haciendo uso de electromiografía (EMG), con el fin de dar al usuario una mayor autonomía. Además de esta adecuación se realizó un recubrimiento en los dedos de la prótesis con silicona con el fin de mejorar el sistema de agarre y además que tuviera una apariencia más cercana a la mano humana. Para llevar a cabo este trabajo de grado se crearon dos protocolos, uno con el fin de seleccionar a los usuarios no patológicos para realizar las pruebas funcionales y otro en el que se planteó la prueba funcional que debía realizar cada usuario, obteniendo como resultado, datos cuantitativos que permiten realizar la comparación de la prótesis de mano PrExHand frente a otras prótesis en investigación y con algunas que están en el mercado y cuyas características se asemejan. Los resultados obtenidos, muestran que la prótesis de mano PrExHand tuvo un desempeño aceptable a la hora de realizar la prueba funcional con un grupo control de 4 usuarios no patológicos, siendo el resultado 2,94 en la escala de la prueba AM-ULA (Activities Measure for Upper Limb Amputees).Las tareas realizadas presentaron variaciones en un rango de 0,70% hasta 77,96 %. La investigación arroja que PrExHand tiene un porcentaje de diferencia menor en un 17,60% en comparación con un grupo control que hizo uso de la prótesis SoftHand Pro. A raíz de estos resultados se concluyó que la prótesis de mano tiene un desempeño adecuado realizando actividades de la vida cotidiana. Sin embargo, esta requiere mejoras tanto en el sistema de control mioeléctrico, con el fin de que sea más sensible ante las señales de EMG del usuario y también una mejora en el cierre de los dedos de la prótesis.
- ÍtemAcceso AbiertoDesarrollo de un Sistema de Monitoreo y Planificación de Procesos de Desinfección para Ambientes COVID-19(2020-12-07) Otálora Riaño, David Camilo; Cifuentes García, Carlos Andrés; Múnera Ramirez, Marcela CristinaEl retorno a las actividades en entornos de educación, implica una rigurosa estrategia de desinfección y vigilancia de ambientes interiores, en pro de disminuir la tasa de propagación del virus del Sars-CoV2 (Covid-19); la importancia de erradicación del patógeno en superficies implica el ordenamiento de estrategias concisas sobre la desinfección de estos espacios en que las personas transitan continuamente, el presente trabajo de grado propone el establecimiento de un sistema de monitorización y planificación de procesos de desinfección que permita evaluar el estado del ambiente y propenda a la generación de alertas sobre eventos que inciden con la salud de las personas allí presente, como la irradiación del método de desinfección en las personas, aglomeración en entornos cerrados o ingreso en zonas no esterilizadas; por lo cual este sistema debe permitir establecer comunicación con un robot de desinfección, proyecto actualmente en desarrollo en la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito, para que ejecute un plan de navegación y permita gestionar y mantener las peticiones de desinfección, velando por un ambiente seguro para las personas que interactúan allí. Este proceso de elaboración del sistema se centrará en tres etapas de desarrollo, elaboración de un sistema de monitoreo capaz de adquirir información acerca de la ejecución de procesos de desinfección y adquiera la información del salón de clases u oficinas, como estado de la puerta y conteo de personas, para su reporte; adicional se evaluará una estrategia de desinfección demarcada por trayectos característicos que permitirán irradiar la zona con el método desinfectante, velando por propiciar un ambiente bajo las normas de bioseguridad en la institución; adicional a ello, y en pro de evaluar el sistema, se desarrolla un entornos de simulación que emule el comportamiento del robot, comunicación entre sistemas y métodos de desinfección permitiendo obtener una visualización del desenvolvimiento del sistema así como la posibilidad de gestionar su paso a un entorno real en el que se puede aplicar la tecnología propuesta. Finalmente se obtiene resultados del funcionamiento de cada esquema propuesto, así como la evaluación de métricas para la evaluación de los diferentes procesos llevados a cabo en el entorno de simulación, que representa espacios interiores en la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito, validando tiempos y gestión de información para favorecer la ejecución de tareas de desinfección, obteniendo indicadores como tiempo promedio de desinfección de una habitación, de 3.8 minutos, así como tiempo que se requiere para generar el evento de manera virtual, de 1.78 milisegundos; este sistema logra aplicar la comunicación entre entidades para favorecer la monitorización y planificación de procesos de desinfección en ambientes simulados, caracterizados por la distribución de habitaciones emulando una institución educativa, evidenciando el potencial que posee para aplicarse en una situación o caso de estudio físico, ya que cumple íntegramente los procesos que se le programan.
- ÍtemAcceso AbiertoDesarrollo de una estrategia de control orientada al uso clínico para caminadores inteligentes(2021-05-27) Ferro Rugeles, Rubén Darío; Cifuentes García, Carlos Andrés; Múnera Ramirez, Marcela Cristina; GiBiomeActualmente la población está envejeciendo con mayor rapidez, lo que lleva a que más personas tengan dificultades para caminar, debido a los procesos degenerativos naturales de la vida. Por otro lado, existe un porcentaje importante de personas que padecen algún tipo de enfermedad o discapacidad que limita sus procesos de locomoción. Por ello, los avances tecnológicos, especialmente en robótica móvil, han apostado por dispositivos de asistencia para esta población. A partir de esto, han surgido caminadores inteligentes, dispositivos que involucran sensores, sistemas de control y diferentes componentes electrónicos en su estructura mecánica. En este trabajo, inicialmente se presenta los resultados de un estudio de evaluación de percepción con personal de salud y rehabilitación, con la finalidad de obtener su opinión acerca de los caminadores inteligentes, sus características y su impacto en terapias de rehabilitación y asistencia. La obtención de la percepción se realizó a través de un cuestionario basado en el cuestionario estándar Quest (Quebec User Evaluation of Satisfaction with assistive Technology, Version 2.0). De este estudio se encontraron distintas necesidades, orientadas a la seguridad principalmente e interacción del caminador con el usuario. Se evidenció que los parámetros de seguridad con un porcentaje de 58.62 %, fueron más determinantes para los profesionales de la salud, contra otro tipo de parámetros como diseño, dimensiones, peso, entre otros que presentan los caminadores inteligentes. Posteriormente, para el segundo estudio, se seleccionaron 4 preguntas del primer estudio enfocadas a parámetros de seguridad, modalidades y sistemas de monitoreo, seguridad y navegación, a las cuales se les aplico un análisis estadístico y la prueba de Friedman, para obtener diferencias significativas con la finalidad de tener un criterio de diseño más exacto y profundo, para diseñar una estrategia de control orientada al uso clínico. Para las 4 preguntas, el valor p obtenido fue menor a el nivel de significancia α cuyo valor se fijó en 0.05, resultados que evidenciaban que existen diferencias significativas entre todas las categorías de las preguntas seleccionadas. Con base a los resultados de las 4 preguntas seleccionadas y teniendo en cuenta la prueba de Friedman y el análisis estadístico descriptivo, se diseñó una estrategia de control, que se adaptaba a las necesidades encontradas en primer estudio del proyecto. La estrategia de control diseñada involucraba un sistema de detección de obstáculos, con un sistema de frenado de emergencia y dos tipos de realimentación para el usuario, que son realimentación auditiva, por medio de alarmas y comentarios audibles y realimentación visual por medio de alarmas visibles. Con la finalidad de validar la estrategia diseñada, se construyó un mundo virtual, donde se evaluaría la estrategia mediante la simulación de un caminador inteligente. El mundo virtual correspondía a una pista con diferentes tipos de obstáculos, con los cuales interactuaría el caminador inteligente. Finalmente, el tercer estudio, buscaba analizar la usabilidad de la estrategia de control diseñada en usuarios sanos, los cuales manipulaban el caminador inteligente en el entorno virtual diseñado. En este estudio, se utilizó el cuestionario de usabilidad y aceptación QUEAD (A Questionnaire for the Evaluation of Physical Assistive Devices, Version 1.0), del cual se obtuvo que usabilidad percibida, actitud y comodidad, categorías preguntadas frente a la estrategia de control utilizada por los participantes del estudio, fueron lo que más destacaron en los resultados del cuestionario relacionado a la prueba. Lo expuesto anteriormente en los tres estudios realizados para este proyecto, permitieron concluir que para los profesionales de la salud y rehabilitación les parece que los caminadores inteligentes deben principalmente enfocarse en parámetros de seguridad, apoyando y facilitando el proceso de movilidad de los usuarios con problemas de locomoción. De igual manera, se evidenció tanto en la literatura como en el estudio de percepción que los sistemas de detección de obstáculos son indispensables en los caminadores inteligentes. Igualmente, este tipo de sistemas deben ser integrados con otro tipo de ayudas y medidas de seguridad para lograr mantener la seguridad de los usuarios lo más alta posible. Esto se vio evidenciado en la estrategía de control diseñada para este proyecto, donde se incluían realimentaciones visibles y audibles para guiar a los usuarios y se incluía un sistema de frenado de emergencia para minimizar lo más posible, que el caminador presentará una colisión con un obstáculo, ya que esto presenta un escenario de bastante riesgo por la posibilidad de que se presente una caída.
- ÍtemAcceso AbiertoDevelopment of a Serious Game for Ankle Rehabilitation with T-FLEX(2020-12-07) Pino López, Angie Daniela; Múnera Ramírez, Marcela CristinaLa fisioterapia convencional y la rehabilitación con dispositivos robóticos mejoran eficazmente las secuelas y restauran la función de los supervivientes de un accidente cerebrovascular. Sin embargo, la terapia de ejercicio repetitivo puede causar falta de interés y desmotivación, lo que disminuye el éxito de la terapia. Por lo tanto, la inclusión de estrategias de retroalimentación, como los juegos serios, ha demostrado ser una mejora significativa en estas áreas. Este proyecto introduce el desarrollo y la validación preliminar de un juego serio en neurorrehabilitación asistida con el exoesqueleto de tobillo T-FLEX después de un accidente cerebrovascular. Para lograr esto, se desarrolló una revisión de la literatura de documentos enfocados en el aprendizaje motor y la rehabilitación cognitiva. Los principios de diseño incluyeron recompensas, desafíos, objetivos claros, una etapa de calibración y métodos de evaluación de desempeño. A continuación, se desarrolló un juego serio controlado por movimientos de flexión plantar y dorsal para evadir enemigos. La implementación de cada estrategia permitió desarrollar una plataforma completa que incluía todos los criterios estudiados para la terapia. El juego se evaluó en un participante sano único considerando dos condiciones: con y sin usar T-FLEX. La evaluación de usabilidad se realizó a través de encuestas y resultados del juego. En cuanto a los resultados del juego, se pudo observar una precisión media superior al 95%. Además el participante exhibió una percepción positiva y alta adaptación a la interfaz. De esta manera, el juego demostró ser una herramienta atractiva para ser potencialmente utilizada en la rehabilitación del tobillo después de un accidente cerebrovascular. Sin embargo, es necesario evaluar su respuesta en participantes sanos y supervivientes de ictus para evaluar el impacto de la estrategia y corroborar lo encontrado en este estudio.
- ÍtemAcceso AbiertoDiseño de integración de exoesqueleto de tobillo T-FLEX con estimulación eléctrica funcional en pacientes post ACV con disfunción de tobillo(2021-05-28) Valenzuela Prada, Valeria; Múnera Ramirez, Marcela Cristina; Cifuentes García, Carlos AndrésEl accidente cerebrovascular sigue siendo un problema importante de salud pública en muchos países, afectando a casi 15 millones de personas en todo el mundo cada año según la Organización Mundial de la Salud [1]. De esta cifra, 5 millones mueren y otros 5 millones presentan algún tipo de discapacidad consecuente del ACV [2]. Aunque la atención médica destinada a la rehabilitación de los sobrevivientes de accidentes cerebrovasculares es considerable y ha aumentado con el paso del tiempo, muchos pacientes continúan viviendo con deficiencias locomotoras significativas. Principalmente, la recuperación exitosa de la marcha después del accidente cerebrovascular sigue siendo un desafío para los pacientes y para los especialistas en rehabilitación. Los procesos de rehabilitación de miembro inferior se desarrollan con el uso de diferentes técnicas, entre ellas, el uso de órtesis robóticas y de estimulación eléctrica funcional (FES).Sin embargo, la rehabilitación con órtesis es físicamente agotadora para el paciente, así comola interacción física y cognitiva del mismo. Por otro lado, FES conduce a la fatiga temprana de los músculos y tiene un control deficiente de las trayectorias articulares y dificultades en su portabilidad. Por esto, en este documento se encuentra registrado el desarrollo de una investigación de las diferentes órtesis robóticas activas de tobillo, los sistemas de estimulación eléctrica funcional y los exoesqueletos híbridos que se encuentran actualmente desarrollados. Basados en la literatura se hace una comparación respecto a sus limitaciones y ventajas como dispositivos utilizados de forma independiente e integrados como exoesqueleto híbrido. Esta estudio per-mite tener fundamentos y bases concretas para presentar el diseño de una integración de FES con el exoesqueleto robótico (T-FLEX), que logre superar las limitaciones de ambos dispositivos y potencializar sus beneficios para ayudar en la restauración de la marcha. Adicional a esto, se realiza un análisis enfocado en dos estudios que se realizaron previamente, en los que se encontraron principalmente las oportunidades de diseño y las deficiencias que tienen el uso de los sistemas desarrollados. La órtesis T-FLEXno demostró mejoras en la marcha que sean estadísticamente significativas, en cambio, si demostró una disminución en la velocidad y la cadencia. Para el uso de FES, no se encontraron valores estadísticamente significativos en ninguno de los parámetros, sin embargo, si se pudo observar que con la asistencia del dispositivo se logró una mejora en los parámetros del largo de zancada, cadencia y velocidad, en comparación con la marcha en estado basal. Por otro lado, se realiza unacomparación de muestras independientes entre el porcentaje de diferencia de la marcha en estado basal y asistida con cada dispositivo. En donde solo se encontró diferencia significativa en la cadencia, siendo este un valor que disminuyó con el uso de T-FLEX y que aumentó con el uso de un dispositivo de estimulación eléctrica funcional (H-GAIT).Por último se presenta el diseño de un protocolo experimental de la evaluación del exoesqueleto de tobillo (T-FLEX) integrado con un sistema de Estimulación Eléctrica Funcional. Con este protocolo se espera observar una mejora en la propulsión de la marcha y validar el efecto que tienen los sistemas integrados sobre el paciente, en términos de cinemática con respecto al uso de cada sistema de manera independiente.
- ÍtemAcceso AbiertoDiseño de un actuador neumático para rehabilitación de mano humana. Proyecto PrExHand(2019) Peñas Arteaga, Mónica Andrea; Múnera Ramirez, Marcela Cristina; Cifuentes García, Carlos AndrésDentro del marco del proyecto PrExHand, nombre que recibe un convenio de cooperación entre la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito y el University College London, se desarrolló ésta investigación orientada a diseñar y elaborar un prototipo de un actuador neumático bio-inspirado en el dedo índice de la mano, que emule funcionalmente su movimiento de flexión. El diseño de este actuador está orientado a la creación de exoesqueletos basados en robótica suave para contribuir al restablecimiento del bienestar de personas que sufren discapacidades como consecuencia de accidentes cerebro vasculares o amputaciones de sus extremidades superiores. Con tal propósito se implementó la siguiente metodología: (i) se estableció un modelo de diseño que concluyó en dos prototipos resultantes; (ii); se determinó y aplicó un procedimiento para la manufactura de los dos tipos de materiales implementados (elastómeros y textiles);(iii) se realizó una serie de pruebas preliminares para evaluar el desempeño y las propiedades mecánicas del actuador, a razón de analizar qué repercusiones se tendrían según el prototipo; y por último;(iv) se compararon los resultados frente al movimiento y la capacidad de fuerza en cada actuador. Como conclusión se determinó que el prototipo elaborado con elastómeros presenta resultados potenciales en relación a la capacidad de fuerza y orientación del movimiento, que son características adecuadas para ser aplicadas tanto en una prótesis, como en una órtesis de mano. Por otro lado, en cuanto a los actuadores textiles, fue posible concluir que cumplen con los requerimientos de desempeño que se buscaban al inicio de este trabajo. Se determinó también que este tipo de actuador seria idóneo en el desarrollo de dispositivos vestibles tales como los guantes de asistencia. Sin embargo, cabe resaltar que para las interfaces basadas en material textil se deben agregar soportes a través de módulos adicionales que aumenten la rigidez y el volumen, con el fin de desarrollar prótesis de asistencia más seguras e integrales para los usuarios. Si bien se concluyó que los actuadores funcionaban, se debe continuar el proyecto con tareas futuras que complementen esta investigación a partir de la validación de los prototipos para posteriormente ser aplicados en el exoesqueleto de mano PrExHand.
- ÍtemAcceso AbiertoDiseño de un estudio experimental para rehabilitación de rodilla con exoesqueleto activo(2019) Baquero Duarte, Karen Catalina; Cifuentes García, Carlos Andrés; Múnera Ramirez, Marcela CristinaLa humanidad ha desarrollado a través del tiempo diferentes formas de rehabilitación según la necesidad que tenga cada persona y según qué parte del cuerpo humano fue afectada. El grupo de investigación Gibiome y el semillero de ingeniería de rehabilitación de la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito está desarrollando diferentes investigaciones alrededor de un exoesqueleto activo de miembro inferior, el cual está diseñado para hacer parte de una plataforma de robótica ajustable para rehabilitación de marcha y asistencia (AGoRA). El exoesqueleto fue diseñado como una manera de rehabilitación para pacientes que hayan sufrido de un accidente cerebrovascular (ACV). Consta con 6 grados de libertad y está hecho en su mayor parte en duraluminio, además posee sensores y actuadores. Actualmente se están desarrollando tres estudios para observar la eficacia del exoesqueleto en la terapia física. Para ello se están desarrollando varias terapias para pacientes que hayan sufrido de un ACV. Una de ellas está enfocada en la rehabilitación de rodilla con exoesqueleto activo mientras el paciente está en estado estacionario, el cual consiste en ejercicios de flexión y extensión de la rodilla con asistencia del exoesqueleto mientras el paciente está sentado. Otra de estas terapias también está enfocada en la rehabilitación de rodilla, pero en marcha, donde el paciente usará el exoesqueleto en diferentes modos (transparencia y asistencia), mientras camina en una banda sin fin, este también se realiza en pacientes sanos con el fin de observar que el exoesqueleto no afecta los patrones normales de marcha. El anterior estudio se desarrolla también, con personas sanas. Estos estudios tienen unos indicadores como: activación muscular (EMG) relacionada con las actividades realizadas en la terapia, patrones de marcha, nivel de espasticidad según la escala de Ashworth (En dado caso de que sean participantes patológicos). En este trabajo, cada protocolo se planteó basados en el estado del arte de estudios anteriores los cuales realizaron terapias con exoesqueleto de miembro inferior y tenían indicadores para demostrar la influencia del exoesqueleto. En cada uno de estos estudios se realizaron encuestas de satisfacción, ya que la opinión del usuario es bastante importante y definitiva para identificar las ventajas y desventajas de cada estudio, y para obtener una realimentación donde se tomarán en cuenta los resultados de las encuestas para enfocarse en los puntos a mejorar. También se espera que a medida de que avancen las sesiones de terapia se vean mejoras en el paciente reflejadas en los resultados de patrones de marcha y que se vean reducidos los niveles de espasticidad. En el marco de este proyecto solo se puso a prueba el protocolo de marcha en sujetos sanos, se realizó a seis voluntarios masculinos, en ese caso se tenían indicadores como la actividad muscular (EMG), parámetros espacio temporales como cadencia, velocidad de marcha y longitud de zancada, también los parámetros cinemáticos, que se obtuvieron gracias al exoesqueleto y las encuestas de satisfacción que los voluntarios respondieron luego de hacer uso del exoesqueleto. En cuanto al EMG se observó que en modo transparencia existe mayor amplitud, es decir donde mayor actividad muscular existe inclusive mayor que en modo asistencia, y los parámetros espacio temporales disminuyeron con respecto a la marcha normal, todo esto se puede dar ya que la relación del reductor del motor es de una relación 1600:1, lo que quiere decir que es más difícil mover el exoesqueleto cuando no está en asistencia, esto puede compensarse con los valores de control de cada motor. También se determinó que el exoesqueleto en modo asistencia mejora algunos parámetros de la marcha en comparación al modo transparencia, pero no se observan mejorías con respecto a la marcha normal, lo cual nos indica que si hay un nivel de asistencia, pero no es el suficiente para una persona sana.
- ÍtemAcceso AbiertoDiseño y evaluación ergonómica de interfaces físicas para la órtesis robótica de tobillo (T-FLEX) a través de la integración de superficies blandas(2019) Rodríguez García, Nicolás; Múnera Ramirez, Marcela Cristina; Cifuentes García, Carlos AndrésDurante las últimas dos décadas se han desarrollado diversas órtesis y exoesqueletos con el fin de mejorar los patrones de marcha de las personas afectadas por enfermedades relacionadas al accidente cerebro vascular (ACV), un accidente cerebrovascular sucede cuando el flujo de sangre a una parte del cerebro se detiene. La órtesis activa T-Flex está enfocada en la rehabilitación de tobillo, y esta dirigida a personas que tengan una patología que limite la movilidad de esta articulación, como lo son el accidente cerebrovascular, parálisis cerebral o lesiones de medula. Para esto el T-Flex cuenta con dos modos de funcionamiento, ; (1) el modo de terapia donde el usuario esta sentado y el T-Flex realiza movimientos de dorsiflexión y plantarflexión a la velocidad y grado de movimiento que se requiera; (2) el modo de marcha, donde el usuario puede caminar con el T-Flex y este por medio de un sensor detecta la fase de marcha para realizar los movimientos de dorsiflexión y plantarflexión según el movimiento del usuario. En el contexto de este proyecto, se desea realizar una mejora de la ergonomía del sistema de la interfaz física de la órtesis. Es decir, se busca mejorar la parte de la órtesis en contacto con el usuario, por medio de diferentes materiales y superficies blandas. Esta mejora se plantea con el fin que la órtesis sea lo más cómoda para el uso durante una terapia de rehabilitación o incluso el uso en actividades de la vida diaria. La interfaz física anterior disipaba la fuerza en esfuerzo cortante, de compresión y generaba un desalineamiento sobre el cuerpo, lo que causaba que el dispositivo no pueda funcionar de manera correcta y pueda generar incomidad en el usuario. Con el fin de mejorar las interfaces físicas, primero se realizó una revisión de diferentes materiales que cumplieran ciertos criterios como ser ligero, suave, de bajo costo y de fácil manipulación. Estas características se buscaron con el fin de mejorar aspectos clave de la interfaz como el tamaño, el peso y la baja adherencia. El material escogido fue el poliuretano flexible, una espuma que se prepara a partir de una base y un catalizador. Al variar la proporción de estos componentes se pueden obtener densidades diferentes según los porcentajes que se usen en la mezcla para la obtención del material, es decir al aumentar o disminuir la proporción del catalizador se consiguen densidades diferentes del poliuretano. Una vez escogido el material, habiendo revisando los criterios de selección detallados en el documento, se procedió a realizar diferentes interfaces físicas con dicho material, cada interfaz consiste en un par de espumas que están ubicadas en la parte frontal (tibial anterior) y en la parte trasera (gastrocnemio) de la pierna, ya que estas son las partes donde el T-Flex está en contacto con el usuario. En cuanto al poliuretano flexible, se realizaron diferentes espesores desde 2cm hasta 4cm y con diferentes densidades 60 %-40% hasta 80 %-20 %. Se eligen estas proporciones debido a que son más fáciles de obtener ya que una densidad muy alta crearía una espuma de poliuretano demasiado rígida y una densidad muy baja haría una espuma de poliuretano altamente flexible haciendo que no mantenga su forma ni se pueda usar en la aplicación de este trabajo de grado. De esta manera se obtienen 9 interfaces físicas, por cada espesor 3 densidades diferentes, con el objetivo de probar cuales eran efectivas y cuál era la más ergonómica en cuanto a términos de comodidad. Por último, las interfaces se cubrieron con tela deportiva y a esta se le aplicó una silicona Dragon Skin TM, con el fin de mejorar la adherencia del T-Flex al usuario. Para evaluar las interfaces propuestas, primero se realizó una prueba con el modo de terapia durante 5 minutos, a velocidad media y con un rango de movimiento normal, donde cada una de las 9 interfaces se probó en 10 voluntarios sanos. El fin de esta prueba es observar si la interfaz se desplaza respecto a su posición inicial, si esta presenta un desplazamiento de más de 2cm se considera no efectiva. En esta prueba solo 7 interfaces se consideraron efectivas, por lo que con estas se procedió a realizar la prueba 2. Para la segunda prueba, los voluntarios debían caminar con el T-Flex durante 5 minutos en una banda sin fin, mientras se medía el EMG en los músculos en contacto con la interfaz, el gastrocnemio medial y el tibial anterior. A su vez también se midieron los parámetros espacio-temporales de la marcha, como lo son la cadencia, la velocidad de la marcha y la longitud de la zancada mediante el dispositivo G-Walk. Después de los 5 minutos se midió el desplazamiento final de la interfaz, comparando la posición inicial de la interfaz versus la posición final de la interfaz al momento de culminar la prueba. Por último cada voluntario debía responder un cuestionario basado en las Confort Rating Scales, con el fin de determinar cuál fue la interfaz más cómoda para la mayoría de voluntarios. Finalmente después de realizar las pruebas y analizar los resultados, se determinó que las mejores interfaces fueron las de mayor espesor, puesto que esta característica ayuda a que la interfaz realice una mayor presión sobre la pierna de los usuarios y de está manera garantizar que el dispositivo no se deslice o se mueva durante su uso. Como se puede apreciar en los resultados, dichas interfaces generan una menor carga de trabajo. En cuanto a los parámetros del G-Walk, el promedio de la cadencia y longitud de zancada fue más cercano a los rangos normales. Acerca de las medidas de desplazamiento, la interfaz de 4cm con densidad 80 %-20% es la que presento el menor desplazamiento siendo de 0.2cm únicamente en una prueba. Con el cuestionario se confirmo que las interfaces de espesor mayor son las que mejores valoraciones tuvieron. Con todos estos resultados no es posible determinar cual de las interfaces de 4cm de espesor es la mejor interfaz para ser usada, ya que todas las de 4cm de espesor funcionaron de acuerdo a lo esperado y de forma adecuada.
- ÍtemAcceso AbiertoEfecto del uso de robótica social en niños con parálisis cerebral para aplicarlo en terapias de rehabilitación de marcha asistida por Lokomat(2020-05-22) Calderón Echeverría, Ana Vivian; Cifuentes García, Carlos Andrés; Múnera Ramirez, Marcela CristinaEn el presente estudio se desea analizar el efecto de la robótica social en niños con parálisis cerebral con el fin de ponerlo en práctica en terapias de rehabilitación de marcha asistida por Lokomat para mejorar el rendimiento en las mismas, así como también la motivación a participar en ellas. Para esto se adaptó una interfaz de usuario, integrando módulos para las etapas de una sesión de interacción robótica en la clínica Goleman con niños que presentaban parálisis cerebral y se integró la adquisición de señales de EMG para próximas sesiones de terapia de marcha asistida por Lokomat. Para la realización de lo anteriormente descrito se siguió la siguiente metodología. En primer lugar, se realiza una descripción detallada del proceso y los materiales usados para la creación de la interfaz de usuario. Posteriormente, se especifica el protocolo de interacción robótica utilizado con los niños vinculados al estudio en la clínica Goleman. Finalmente, se declara el protocolo clínico que permite incluir el uso de sensores de electromiografía y robótica social en sesiones de terapia de marcha asistida por Lokomat a largo plazo. De acuerdo con lo anterior, los resultados obtenidos corresponden a la muestra del programa finalizado resaltando cada ventana de la aplicación y su uso de forma clara, asimismo, a partir de los protocolos implementados se exponen los datos numéricos y pruebas estadísticas obtenidas de las sesiones de terapia. Con estos datos, se hizo énfasis en el análisis del nivel de atención de los niños hacia el robot, este mostró porcentajes mayores al 69% y una diferencia significativa entre el inicio y el final de la sesión, lo que indica finalmente una mejora en su desempeño.
- ÍtemAcceso AbiertoEvaluación de funcionalidad de un exoesqueleto de mano en usuarios sanos(2021-05-27) Arias Muñoz, Valeria Del Pilar; Múnera Ramirez, Marcela Cristina; Cifuentes García, Carlos AndrésLos accidentes cerebrovasculares son uno de los mayores causantes de discapacidad en el mundo. Quienes sufren de esta condición, adquieren una discapacidad que incluye hemiparesia, pérdida de movimiento muscular y perdida de sensibilidad. Para el tratamiento de estas limitaciones, especialmente en el área de la mano, se han implementado equipos robóticos como los exoesqueletos de asistencia enfocados en la recuperación progresiva de la función motora. Numerosos estudios describen el desarrollo de exoesqueletos de mano diseñados en Soft-Robotics para terapias de rehabilitación de pacientes post-ACV y asistencia en actividades de la vida diaria. Su diseño en materiales blandos cuenta con una alta compatibilidad con el cuerpo humano, permitiendo que el sistema de actuación sea cómodo y con un bajo riesgo de tensiones dolorosas y cizalladuras. El proyecto PrExHand (Affordable and Modular Prosthetics and Exoskeletons for Hand Rehabilitation and Assistance, IAPP18-19/264), desarrollado por el centro de investigación en biomecatrónica (CB) de la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito en colaboración con University College London y financiado por la Royal Academy of Engineering (RAE), busca la creación de un exoesqueleto de mano de bajo costo, modular, en pro de la rehabilitación y asistencia de la mano en personas post-ACV. El presente proyecto se centró en la evaluación del exoesqueleto de acción neumática, fabricado con estructuras textiles para la rehabilitación de mano. En el presente proyecto se busca evaluar el uso clínico del Exoesqueleto PrExHand en usuarios no patológicos para determinar la funcionalidad y usabilidad de este, y de esa manera, establecer los requerimientos de mejora que serán implementados en una próxima versión del dispositivo. Para cumplir dicho objetivo, inicialmente se evaluó el tiempo de actuación del exoesqueleto y el ángulo máximo de flexión alcanzado por este con el fin de analizar el grado de interferencia de los usuarios en la actuación del dispositivo. Posteriormente, se diseñó y ejecutó un protocolo de evaluación de funcionalidad en interacción con usuarios sanos conformado por tres pruebas de funcionalidad y un cuestionario de interacción dividido en dos preguntas generales, donde se analizó la capacidad del dispositivo de realizar las tareas asignadas en cada prueba y la satisfacción de los usuarios con éste. Adicionalmente, se evaluó la presencia y reiteración de movimientos compensatorios generados por el usuario durante el uso del exoesqueleto. A continuación, se diseñó un protocolo de evaluación del exoesqueleto en interacción con pacientes post-ACV, para su futura implementación, una vez realizadas las mejoras establecidas al dispositivo dentro del presente proyecto. Dichas mejoras fueron determinadas a partir de la ejecución del análisis de la funcionalidad y usabilidad de este. Los resultados obtenidos indicaron un tiempo de 11 segundos de actuación para alcanzar la máxima flexión del dispositivo en interacción con un usuario. Este fue un valor considerablemente elevado en comparación con los requerimientos de diseño teóricos, debido a la velocidad de actuación de la bomba de aire, cuya capacidad no es suficiente para realizar una flexión de los dedos en un tiempo de 2 segundos. Además, el exoesqueleto disminuyó un 51.5 % la capacidad de flexión de los dedos en interacción con usuarios al permitir únicamente 30.9° de inclinación. A pesar de esto, a partir del análisis funcional se corroboró la capacidad del dispositivo de ejecutar diversas tareas que requieren de agarres de fuerza y precisión, logrando levantar tanto objetos grandes de un peso de 450 gr como objetos pequeños como clips y monedas. La evaluación de usabilidad determinó que los usuarios estuvieron satisfechos con el tamaño, peso y facilidad de colocación del exoesqueleto, sin embargo, la disminución del nivel de satisfacción en cuanto a la funcionalidad y facilidad de utilización de este estableció un punto de mejora para ambos criterios. Adicionalmente, la presencia de movimientos compensatorios durante la ejecución del 88.8 % de las tareas y la evidencia de lesiones leves en el área localizada de la muñeca, indicó otra necesidad de mejora en el diseño del dispositivo en el ajuste de esta área. Finalmente, con el diseño del protocolo de evaluación de funcionalidad con pacientes post-ACV se expuso la necesidad del diseño de un protocolo de selección preliminar de pacientes para asegurar que la población objetivo pueda realizar las tareas asignadas y se disminuya el riesgo de eventos adversos. A partir del desarrollo de esta tesis se concluyó que la versión actual del exoesqueleto, si bien, cuenta con funcionalidad en aspectos como la capacidad de agarrar objetos de diferentes tamaños y una fuerza suficiente para levantar objetos cotidianos, es necesaria la implementación de mejoras de diseño como la disminución del tiempo de actuación, el uso de sensores para el análisis del rango de movimiento alcanzado por los actuadores y la implementación de un sistema de control para aumentar la eficiencia del dispositivo.
- ÍtemAcceso AbiertoEvaluación de largo plazo del efecto de la integración de un robot social en rehabilitación física de marcha asistida por Lokomat(2019) Raigoso Amortegui, Denniss Paola; Múnera Ramirez, Marcela Cristina; Cifuentes García, Carlos AndrésEl presente trabajo evidencia el desarrollo del estudio a largo plazo de la integración de un robot de asistencia social en rehabilitación física de marcha asistida por Lokomat, además de los resultados estadísticos de las variables fisiológicas y cognitivas medidas a lo largo de 15 sesiones, y de un cuestionario de percepción de la robótica implementada durante el estudio. Así como, los resultados estadísticos obtenidos a partir del cuestionario de percepción de la tecnología de asistencia social (RAS), orientado a terapeutas, fisiatras y pacientes, que no hayan sido asistidos o apoyados por un robot social durante los procesos de rehabilitación, el cual fue desarrollado en instituciones de Colombia y España.
- ÍtemAcceso AbiertoEvaluación de métodos para el monitoreo del nivel de fatiga basado en variables cinemáticas y fisiológicas durante entrenamiento en banda sin fin(2019) Ochoa Salamanca, María Alejandra; Múnera Ramirez, Marcela Cristina; Cifuentes García, Carlos AndrésLas enfermedades cardiovasculares (ECV) son la principal causa de muerte en el mundo. Estudios disponibles apoyan el papel de la rehabilitación cardiaca (RC) integral en pacientes con enfermedades cardíacas, disminuyendo la tasa de mortalidad, morbilidad, discapacidad, mejorando la calidad de vida de los pacientes, siendo definida como un programa guiado a la capacitación sobre la importancia del cuidado de la salud, incluyendo dietas, medicación y rutinas de ejercicio. Para los ejercicios empleados en rehabilitación cardiaca es necesario evitar un sobre entrenamiento en los pacientes, él cual es medido según el nivel de fatiga. La medición de la fatiga durante el ejercicio es un proceso altamente usado en rehabilitación física. Actualmente, la forma de cuantificar la fatiga se realiza mediante la escala de Borg (esfuerzo percibido por el paciente), la cual depende ampliamente del criterio del paciente. Por otro lado, un método más exacto es la medición del nivel de lactato en sangre, lo que implica una medida invasiva. El objetivo de este proyecto es implementar un nuevo método portable y de bajo costo para monitorear pacientes durante la terapia física evitando el sobreentrenamiento de los mismos. El proyecto se divide en 5 etapas: la primera se basa en la revisión bibliográfica para el desarrollo del estado del arte, el cual está enfocado en métodos de estimación de fatiga, en la segunda etapa se llevará a cabo el desarrollo del protocolo necesario para la puesta en marcha que es la tercera etapa. Para la cuarta etapa con la información recopilada de las pruebas es necesario un procesamiento de los datos a los cuales se le hará un análisis estadístico, siendo esta la última etapa. En este documento se presenta el desarrollo de nuevos métodos de monitorización de parámetros relacionados con la fatiga, como un apoyo en las sesiones de rehabilitación física, en este trabajo se realiza una evaluación preliminar de parámetros de marcha, como: velocidad de paso, ángulo de movimiento de cadera y rodilla, las cuales muestran una disminución progresiva a medida que medidas fisiológicas y subjetivas como el lactato sanguíneo y la escala de Borg incrementan, demostrando su relación con la fatiga provocada por un ejercicio físico que aumenta gradualmente de intensidad. Como resultado, el protocolo final mostró una alta funcionalidad, donde al monitorear los parámetros fisiológicos, estos presentaron un comportamiento promedio lineal creciente de la escala de Borg y lactato sanguíneo, además de tener una disminución en la actividad eléctrica muscular de los músculos más implicados en la marcha, especialmente del músculo tibial anterior y gastrocnemio. En cuanto a los parámetros cinemáticos, la posición del centro de masa mostró una mayor variación a medida que la intensidad del ejercicio aumenta, teniendo un p valor de 0,17 verificando la hipótesis nula que dicta que, a mayor fatiga, el movimiento del centro de masa aumenta.
- ÍtemAcceso AbiertoEvaluación Mecánica y Funcional de una Prótesis de Mano Basada en Soft-Robotics(2021-05-27) De Arco Barraza, Laura Vanesa; Cifuentes García, Carlos Andrés; Múnera Ramirez, Marcela CristinaEn Colombia, alrededor de 1’486.213 personas tienen algún tipo de discapacidad, de las cuales 19% tiene dificultad de llevar, mover y/o utilizar objetos con las manos. Dentro de este grupo se encuentran las amputaciones de mano, donde sus principales causas son traumatismos, causas congénitas y vasculares. Las prótesis nacen de la necesidad de suplir la función del miembro faltante y su principal desarrollo ha sido con materiales rígidos. Sin embargo, factores como el peso, costo, aspecto físico, entre otros, hacen que los usuarios no estén completamente satisfechos con el dispositivo. Las prótesis basadas en soft-robotics son aquellas que para su estructura usan materiales con módulos de elasticidad similares a los del cuerpo humano o aquellas que tienen articulaciones elásticas y su mecanismo de actuación es por cables. Este proyecto tiene como objetivo evaluar mecánica y funcionalmente una prótesis de mano basada en soft-robotics, la prótesis se desarrolló bajo el marco del proyecto PrExHand y su objetivo principal es que además de ser funcional, sea de bajo costo. La prótesis PrExHand es un dispositivo electroneumático. La flexión y extensión de los dedos se hace con unos tendones que van a un motor y la abducción y aducción de los dedos se hace con actuadores de silicona controlados por aire. Dentro del proyecto se han propuesto dos diseños, que se evaluaran en el marco de este trabajo de grado. El diseño A (PrExHand A), une los tendones que actúan los dedos al motor por medio de un elemento inelástico y algunas partes de los dedos están cubiertas con silicona. El diseño B (PrExHand B), une los tendones al motor por medio de un mecanismo deslizable ubicado en la palma de la mano protésica y los dedos tienen un recubrimiento completo con silicona. El objetivo dentro de esta tesis es determinar los pros y contras de los diseños y proponer la versión final que será evaluada con pacientes. Para esto se utilizan pruebas mecánicas y funcionales que permitieron caracterizar las prótesis. La revisión de literatura permitió conocer cuáles son las pruebas mecánicas y funcionales utilizadas generalmente en prótesis. Del estado del arte, se definieron 3 pruebas mecánicas: fuerza de agarre, energía y fuerza de tracción. También se encontró el protocolo de evaluación de manos antropomórficas (AHAP, por sus siglas en inglés Anthropomorphic Hand Assessment Protocol), para aplicar a los dos diseños planteados para la prótesis PrExHand. Los resultados de las pruebas mecánicas mostraron que el diseño A tiene una fuerza de agarre máxima de 22,07 ± 2,03 N, para cerrarse requiere una energía de 0,76 ± 2,03 J, disipa una energía de 0,21 ± 0,17 J y soporta una fuerza de tracción de 173,31 ± 5,66 N. Por otro lado, el diseño B tiene una fuerza de agarre máxima de 33,68 ± 1,34 N, para cerrarse requiere una energía de 1,28 ± 0,13 J, disipa una energía de 0,96 ± 0,12 J y soporta una fuerza de tracción de 78,48 ± 0 N. En la pruebas funcional, además de probar los dos diseños de la prótesis PrExHand, se probó la prótesis robótica de la empresa Prótesis Avanzadas. Esta prueba mostró como resultado que la Prótesis comercial tenía un puntaje mayor, es decir que su funcionalidad es similar a la mano en un 79,31 %, seguida por PrExHand A en un 73,33% y PrExHand B en un 69,17 %. En conclusión, mecánicamente PrExHand A tuvo resultados más cercanos a lo esperado en energía y en la fuerza de tracción que soporta. La diferencia entre los resultados relacionados con energía y fuerza de tracción se encuentran relacionados a dos características de PrExHand B. Por un lado, los dedos tienen un recubrimiento completo en silicona y por el otro, el mecanismo deslizable, los cuales causaron que el motor tuviera que generar más fuerza en los tendones para cerrar la prótesis. Por otro lado, la fuerza de agarre de PrExHand B tuvo un resultado mayor respecto al diseño A. Esto consecuencia de que las siliconas permitieron que la prótesis pudiera agarrar de forma más idónea el dinamómetro y tener resultados más altos. Finalmente, aunque funcionalmente la prótesis comercial tuvo mayores resultados generales, respecto a los dos diseños de la prótesis PrExHand, en algunos tipos de agarres se vio que estas últimas tenían puntajes más altos. Esto abre la posibilidad de aplicar en la prótesis comercial de Prótesis Avanzadas algunos de los conceptos utilizados en los agarres donde los puntajes para las prótesis PrExHand fueron mayores.
- ÍtemAcceso AbiertoIntegration of a BCI system for the control of the T-FLEX Ankle Exoskeleton(2021-05-26) Tovar Suárez, Bryan Nicolás; Cifuentes García, Carlos Andrés; Múnera Ramirez, Marcela Cristina; GiBiomeEl accidente cerebrovascular es una de las principales causas de discapacidad motora y cognitiva en el mundo. A pesar de la existencia de diversas terapias convencionales que buscan maximizar la recuperación de los pacientes, las Interfaces Cerebro-Computadora (BCI) son herramientas para integrar el sistema nervioso central en el proceso de rehabilitación para potenciar la recuperación. Las tecnologías basadas en la adquisición de señales EEG buscan complementar las terapias existentes con exoesqueletos presentan un enorme potencial. T-FLEX es una órtesis de tobillo activa que ha demostrado su eficacia en la recuperación de pacientes con discapacidad en el miembro inferior. Este proyecto presenta la integración preliminar de T-FLEX y un sistema BCI basado en señales EEG con validación en pacientes ACV. Inicialmente, se implementó un estado del arte basado en principios de Imaginación Motor (MI), específicamente en la Sincronización Relacionada con Eventos (ERS) de la banda de frecuencia beta de la zona central de la corteza cerebral. En este sentido, se diseñó un servidor local, que funcionó como puente de comunicación entre el BCI diseñado y el dispositivo T-FLEX utilizando diferentes protocolos de envío de datos. En el estudio experimental, se analizó el sistema BCI con cinco pacientes post-ACV con estímulos externos que facilitan la generación de IM. Estos fueron visuales y visuales con estímulos táctiles. Se encontraron diferencias significativas en la precisión, lo que concluyó con una mayor precisión en la capacidad del BCI para detectar IM con estimulación visual y táctil con un aumento del 13,3% al 20%. Se encontraron diferencias significativas en la Densidad Espectral de Potencia (PSD) relacionadas con las pruebas realizadas con estimulación visual y táctil en los canales Cz, C2 y Cpz vs el modo de terapia del dispositivo T-FLEX, en el que no se requirió que el paciente generar MI. De igual forma, se evaluó la percepción subjetiva de los pacientes mediante un cuestionario QUEST 2.0. Los resultados mostraron que la integración preliminar de esta tecnología es viable para futuros estudios a mediano y largo plazo
- ÍtemAcceso AbiertoInteracción en la marcha asistida con Caminador Robótico: Evaluación con pacientes en actividades de la vida diaria y la integración de clínicos en el ciclo de control(2019) Silva Suárez, Natalia del Pilar; Cifuentes García, Carlos Andrés; Múnera Ramirez, Marcela CristinaLa proporción de la población que sufre problemas de movilidad en miembros inferiores con el paso de los años se ha venido incrementando y sumado con el crecimiento de la población mayor a 60 años que corresponde a la comunidad con mayor discapacidad física y cognitiva, se han desarrollo diferentes dispositivos para asistencia en marcha: en este grupo se encuentran los Caminadores Robóticos, los cuales por medio de la interacción Humano-Robot (HRI), permite al usuario comunicación física y cognitiva. La interacción HRI es usada en distintos campos como el de la rehabilitación para potenciar la terapia y colaborar al profesional clínico para reducir el esfuerzo físico y enfocar sus capacidades en otras actividades en beneficio del proceso de recuperación del paciente. De forma anexa, el caminador robótico por medio de su funcionalidad a partir de componentes de tecnología robótica y electrónica, y la interacción natural con el paciente, permite ser usado como dispositivo de asistencia para movilización en entornos cotidianos, especialmente enfocado a la asistencia en adultos mayores. De este modo este trabajo presenta el desarrollo de dos estudios experimentales. El primero enfocado en la simulación de un entorno virtual en donde se desempeña el funcionamiento de un SmartWalker (SW) por una ruta establecida que implementa estrategias de control de operación remota generando una respuesta física y cognitiva sobre el participante, que corresponde a profesionales clínicos del campo de la rehabilitación permitiendo controlar la dirección de movimiento del SW para reducir el error en contraste con la ruta apropiada mediante un dispositivo háptico. La evaluación de los datos implica el cálculo del error de estimación entre la trayectoria ideal y la desarrollada por el participante, de igual manera se aplica un cuestionario de aceptación, usabilidad y expectativas bajo las escalas de Likert del 1 al 5 para calcular el criterio del profesional con respecto a los modos de realimentación. Esta evaluación tiene como objetivo evaluar el potencial de integrar a los clínicos en el ciclo de control en el uso de caminadores robóticos. De los resultados de este estudio se encontró que existen diferencias significativas entre los dos grupos de profesionales para los modos de realimentación correspondientes al visual y el que relaciona la respuesta háptica-visual. De modo que son los terapeutas ocupacionales los que tuvieron mejor desempeño en dichas pruebas, con un error de estimación cinemática para el modo visual de 0,21 inferior al de los fisioterapeutas (0,25) y para el háptico- visual de 0,25 inferior al 0,48 de los fisioterapeutas. El segundo estudio investigación se basa en el funcionamiento del caminador robótico AGoRA Smart Walker para ser probado en la población referente a adultos mayores con el fin de evaluar el modo de marcha bajo diferentes situaciones de la vida diaria en las que se encuentran el cambio de inclinación, curvas y terrenos lineales, recreando los espacios habituales de un lugar de vivienda. El análisis es basado en la recolección de los datos propuestos por los sensores que adopta el SW y los del sensor inercial inalámbrico (G-Walk), de tal forma que se evalúen los parámetros de odometría y marcha con la asistencia del caminador únicamente para el desplazamiento por rampa en subida y bajada, y en el caso del desplazamiento lineal corto con y en ausencia del robot. Los resultados para este estudio demostraron que en el desplazamiento en ascenso y descenso de las variables velocidad angular y lineal, no exhibieron diferencias significativas. Respecto a la fuerza inicial ejercida en subida y bajada con valores de 0,86N y 0,56N respectivamente, esta variable demostró diferencias significativas y es tomada como un criterio de contraste para el uso del caminador robótico en actividades de la vida diaria. Teniendo en cuenta el error de estación cinemática, la diferencia no es relevante en situación de subida (0,78) con respecto al trayecto en bajada (0,75), de tal modo que aunque el desempeño es mejor en subida no representa una diferencia significativa entre ambas situaciones. Los datos para el trayecto lineal demostraron que con una velocidad de 1,34 m/s sin caminador robótico, en comparación con el valor de 0,79 m/s para la prueba con caminador robótico, la variable velocidad es representativa y demuestra diferencias significativas entre usar o no el dispositivo de asistencia. Del mismo modo, el tiempo que tarda el participante en realizar el recorrido es inferior sin el caminador (15,6 s), con respecto al realizado con el caminador robótico (21,9 s) siendo una variable contundente para evaluar el dispositivo en situaciones cotidianas en vivienda. La variable cadencia de pasos sin caminador fue de 118,9 pasos/min, en contraste con el uso del dispositivo de 101,18 pasos/min, que representa una diferencia significativa. La longitud de zancada de los resultados obtenidos no demuestra diferencias entre el uso del caminador y sin él, con valores de 1,08 m y 1,09 m respectivamente.
- ÍtemAcceso AbiertoValidación en un ambiente real de Robot Social CASTOR para el uso en terapias con niños con autismo(2020-05-22) Castro Rojas, Paola Camila; Cifuentes García, Carlos Andrés; Múnera Ramirez, Marcela CristinaEl objetivo de este trabajo se centra en la validación del robot CASTOR para su uso en terapias de autismo. Este se divide en dos partes principales: un estudio de propiocepción y el diseño de un programa terapéutico asistido por robot. El estudio de propiocepción es un estudio a corto plazo que se realizó para evaluar el desempeño de los niños con TEA en relación a la interacción física con el robot. El diseño del programa terapéutico asistido por robot cuenta con la evaluación de una mayor cantidad de criterios y se realizó en base a los hallazgos obtenidos en estudios previos realizados por el grupo de investigación del proyecto CASTOR (CompliAnt Soft Robotics).