Pregrado en Ingeniería Biomédica

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Examinando Pregrado en Ingeniería Biomédica por Materia "Andadores robtizados - Análisis de impacto"

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    Interacción 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 Cristina
    La 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.