Nota

Universidad Nacional de San Juan - Facultad de Ingeniería

27 de Noviembre de 2017 | 5 ′ 12 ′′

Una prótesis de mano que responde a las intenciones del usuario

Es una idea muy innovadora diseñada por ingenieros de la Universidad Nacional de San Juan. Eugenio Orosco es el creador de esta prótesis mioeléctrica que tiene los mismos movimientos que la mano humana.

Eugenio Orosco con el diseño de la prótesis en la que está trabajando.

Eugenio Orosco, integrante del Instituto de Automática, desarrolla una prótesis de mano mioeléctrica; esto significa que puede ser comandada por la persona a través de la actividad eléctrica de los músculos al contraerse. El investigador contó que comenzó a desarrollar este proyecto "siendo becario del CONICET". En ese momento, trabajaba la temática de biopotenciales, referido particularmente al sensado de los músculos. Su actual director de investigación, Carlos Soria, fue quien le hizo conocer la mano 3D. Lo interesante fue que la mano formaba parte de un humanoide, o sea un robot de imitación de humano. Para empezar a trabajar la imprimieron y junto con dos estudiantes de grado se pusieron a investigar ese prototipo. La mano era una terminal pasiva, lo que significa que se le mandaban comandos desde una computadora o celular.

Orosco continúa trabajando sobre este prototipo con la intención de mejorarlo ya que hay conceptos que no se aplican de un robot al ser humano, es decir, algunos usos no son extrapolables, por lo tanto es necesario adaptarlo. Por ejemplo, una de esas adaptaciones es achicar los comandos que están adentro de la mano para poder insertar el muñón y que quede encastrado a la altura del codo. Además, deben reimprimir algunas piezas internas y cambiar motores, que son necesarios para mover los dedos. En este sentido, el ingeniero explicó que no es una mano mecánica, como son la mayoría de las manos 3D que hay en la provincia. El mecanismo que usan es enganchar la prótesis en el muñón y mover unos hilos para comandarla. En cambio, la ventaja de este modelo de mano es que tiene un grado de inteligencia mayor, ya que no sólo ayuda para mover la mano sino que, a través de sensores, se puede determinar la intención del usuario y, eventualmente, realizar acciones de agarre. Además, se puede dotar de inteligencia a la prótesis para determinar si está o no tomando un objeto y la fuerza que necesita para hacerlo.

Orosco explicó que convirtieron "todo a un sistema electrónico, lo cual tiene ventajas innumerables ya que el ser humano tiene ciertos patrones que indican, según el movimiento, lo que la persona quiere hacer y la fuerza que necesita". "Se rediseñó el modelo de impresión 3D para reubicar la batería ya que venía ubicada en una base, y si es una prótesis tiene que resultar lo más cómoda posible. Se reestructuró entera para que todo quede ubicado en la mano y ahora están por reimprimir el encastre del muñón, para lo que incursionarán en la impresión con material flex, porque les permitirá tener una mano adaptable a cada persona", completó.

Actualmente, hay muchas prótesis pero son pocas las eléctricas, es decir, aquellas que tienen cierto grado de inteligencia. “Estoy adaptando una parte de un humanoide, robot, para suplir un órgano del ser humano. Esta prótesis intentará asistir a la persona, es decir, si uno realiza una contracción, según las características que tenga, realizará ciertas acciones. Por ejemplo, pocas contracciones seguidas o una fuerte le manda la orden a la mano para tomar un objeto grueso (vaso) o uno fino (lápiz), respectivamente. Esta prótesis tiene la capacidad de distinguir las distintas órdenes que se le dan. Esta característica es la que hace único a este modelo y lo distingue de los demás. Por otro lado, se caracteriza porque permite hacer el movimiento de cada uno de los dedos por separado”, resaltó el investigador.

El especialista destacó "la transferencia social de este proyecto, porque ayudará a aquellas personas que les falte una mano a recuperarla junto con los movimientos necesarios para lograr su completa utilidad". además, remarcó que "según el problema presente en la persona será la prótesis que necesitará. Esto significa que el funcionamiento será igual pero la prótesis deberá diseñarse teniendo en cuenta la forma del brazo de quien lo vaya a usar".

“Son muy pocos los trabajos de este tipo en la Provincia; por lo tanto, considero muy importante poder aportar desde mis conocimientos una solución a un problema tan importante como lo es no contar con una mano”, expresó.

Las características de la prótesis son impresión 3D en material PLA, mínimo 45 piezas de ensamble para formar la mano, cinco micro-servomotores para articular individualmente los dedos, un servomotor para articular muñeca, micro-controlador de última generación, ARM Cortex M4F, sensores de biopotenciales EMG de cuatro canales, sistema de alimentación y carga de batería Li-Ion 3,7V, memoria SD y bluetooh.

Susana Roldán
Fabián Rojas
Fernanda Borcosque
Universidad Nacional de San Juan

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