Ítem
Acceso Abierto
Adaptación de la Prótesis de Mano Basada en Soft-Robotics PrExHand para la Evaluación con Usuarios no Patológicos en Pruebas Funcionales
Título de la revista
Autores
Suárez García, Marcela
Archivos
Fecha
2021-05-27
Directores
Cifuentes García, Carlos Andrés
Múnera Ramirez, Marcela Cristina
ISSN de la revista
Título del volumen
Editor
Universidad del Rosario
Buscar en:
Métricas alternativas
Resumen
Se 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.
Abstract
It is estimated that more than one billion people in the world live with some form of disability. Within this group are those who have suffered amputation of either or both upper extremities. A way to meet the need created for this disability are hand prostheses. The function of these medical devices is replace the missing body part, which restores some functionality to the person of her body and also provides a perception of totality by regaining mobility and appearance. Most of the prostheses on the market are rigid devices which makes it difficult to efficiency and the ability to interact with the environment safely. It is because of that An option to improve prostheses is Soft-Robotics technology, since allows to imitate the movement of a human hand and provides a safer interaction with the environment in which the person is developing. The present degree work has as objective to perform an adaptation of the hand prosthesis based on Soft-Robotics PrExhand so that it can be evaluated in functional tests by non-pathological users. In these The tests seek to determine the functionality of the prosthesis and the improvements that will be made in the future. should perform. In order to meet this objective, in the first instance a literary review was carried out in order to obtain information on hand prosthesis control systems and also the types of functional tests that can be done to these devices. Once that information a control system was adapted for the prosthesis using electromyography (EMG), in order to give the user greater autonomy. In addition to this adaptation, made a coating on the fingers of the prosthesis with silicone in order to improve the grip system and also have an appearance closer to the human hand. To carry out this degree work, two protocols were created, one in order to select non-pathological users to perform functional tests and another in which raised the functional test that each user should perform, obtaining as a result, data quantitative measurements that allow the comparison of the PrExHand hand prosthesis against other prostheses under investigation and with some that are on the market and whose characteristics resemble each other. The results obtained show that the PrExHand hand prosthesis performed acceptable when performing the functional test with a control group of 4 users no pathological, the result being 2.94 on the scale of the AM-ULA test (Activities Measure for Upper Limb Amputees) .The tasks performed presented variations in a range of 0.70% up to 77.96%. Research shows that PrExHand has a smaller percentage of difference by 17.60% compared to a control group that used the SoftHand Pro prosthesis. As a result of these results, it was concluded that the hand prosthesis has an adequate performance doing activities of daily life. However, this requires improvements both in the myoelectric control system, in order to make it more sensitive to EMG signals of the user and also an improvement in the closure of the fingers of the prosthesis.
Palabras clave
Adaptación funcional de prótesis robótica de mano , Diagnostico de usabilidad del prótesis electroneumática de mano Soft-Robotics PrExHand , Tecnología medica , Diseño del protocolo de evaluación de funcionalidad mecánica de prótesis robótica de mano , Uso de prótesis robótica para la rehabilitación de pacientes amputados , Diseño del protocolo de selección de pacientes para realizar pruebas de funcionalidad de prótesis robótica de mano
Keywords
Functional adaptation of robotic hand prostheses , Usability diagnosis of the Soft-Robotics PrExHand electropneumatic hand prosthesis , Medical technology , Design of the protocol for the evaluation of mechanical functionality of robotic hand prostheses , Use of robotic prostheses for the rehabilitation of amputees , Design of the patient selection protocol to perform functional tests of robotic hand prostheses
