Assist-as-needed exoskeleton for post-stroke hand rehabilitation

Autora Jenny Carolina Castiblanco Sánchez Directores Julián David Colorado Montaño Iván Fernando Mondragón Bernal

El uso de sistemas robóticos en áreas como la rehabilitación del movimiento de la mano se está haciendo posible gracias a los avances en la tecnología y la creación de nuevos conceptos de conocimiento, en tópicos como mecánica de exosqueletos, control adaptativo, comprensión de las señales bioeléctricas, entre otros. Estos sistemas robóticos han ganado interés en la rehabilitación del movimiento de la mano porque pueden agilizar el progreso de la rehabilitación, incrementando la seguridad en el control del movimiento, y monitoreando continuamente los datos de varios pacientes a lo largo de la terapia. Existen varios paradigmas que definen la interacción entre el robot y el ser humano mientras se está dando una asistencia al movimiento de alguna extremidad. Una de ellas es conocido como “Asistencia-cuando se-Necesite” el cual tiene como objetivo proporcionar asistencia física específica a los requisitos individuales del sujeto, implicando que las necesidades del sujeto deban ser determinadas e incluidas en los sistemas asistidos por robots. El desafió que presentó la tesis doctorado fue el diseño de un sistema que permitiera la modulación de la asistencia bajo las capacidades del sujeto acorde con la tarea realizada. Utilizando las señales de movimiento articular y mioeléctricas, se diseñó e implemento un nuevo esquema de lazo cerrado de control para modular la asistencia dada por un mecanismo exoesqueleto con una técnica novedosa para medir la capacidad del sujeto. El trabajo conjunto de los tres módulos que pertenecen a este lazo de control (entrenamiento off-line, seguimiento activo de posición y modulación de asistencia), permite modular la asistencia dada por el sistema mecánico por medio de la adaptación continua de la velocidad del sistema, además que se brinda una asistencia específica a las necesidades del usuario. Es una nueva alternativa para diseñar sistemas robóticos que cumplan con el paradigma de “Asistencia-cuando se-Necesite”.