Exoesqueleto para rehabilitación asistida de pacientes con pérdida parcial o completa del movimiento de los miembros inferiores. Fase 1: equilibrio. (2012)
La motivación del estudio de los sistemas de soporte a la marcha y el equilibrio surge de diversos intereses comerciales y sociológicos, que van desde el deseo de reemplazar a humanos en tareas peligrosas, juguetes que puedan operar en forma antropomórfica, hasta la restauración del movimiento en los discapacitados. En el proceso de rehabilitación se requiere ejercitar las articulaciones para restaurar las funciones musculares y el control motor. Las lesiones en las articulaciones tienen implicaciones económicas debido a los largos periodos de recuperación, y consecuencias sociales si la rehabilitación no es la adecuada. La tecnología robótica puede enseñar a las personas que tienen lesiones en la médula espinal a caminar y a realizar otras actividades musculares que de otro modo serían imposibles. La comprensión de los principios dinámicos que gobiernan la locomoción bípeda es un requisito esencial en el diagnóstico, el tratamiento de problemas de marcha y ayuda en rehabilitación. El modelado matemático de la marcha y el equilibrio es una tarea compleja que requiere conocimiento de las dinámicas de los mecanismos multi-cuerpos, teoría de control, dinámicas no lineales y teoría de estabilidad. Basados en los principios fundamentales de la marcha humana, se espera comprender la dinámica de la marcha y del equilibrio y ayudar al desarrollo de nuevos mecanismos para rehabilitación de personas parapléjicas, hemipléjicas o con alguna discapacidad, así como el diseño y evaluación de prótesis. El problema a resolver en este proyecto, es cómo equilibrar en pie a un humano con apoyo de un exoesqueleto de miembros inferiores actuados en cadera y rodilla, con torso y con pies de apoyo para perturbaciones de gran desviación. Esta investigación será la continuación del proyecto ""Diseño y construcción de un exoesqueleto para rehabilitación asistida de pacientes con lesiones de rodilla"" financiado por la Vicerrectoría de Investigaciones de la Universidad del Valle. En el futuro, el objetivo es desarrollar un exoesqueleto capaz de darle estabilidad y movilidad a un paciente parapléjico o hemipléjico para desarrollar tareas de marcha en diferentes ambientes y así mejorar su movilidad. Esta investigación está dirigida hacia los aspectos de la ingeniería biomecatrónica, relacionados con el manejo de discapacidades en el sistema muscoloesquelético, que incluye modelado, control y análisis de estabilidad, así como el diseño y el desarrollo de prototipos para apoyar o corregir el sistema esquelético, buscando que el paciente mantenga el equilibrio, camine, suba o baje escaleras o corra. Desde el punto de vista médico, los tópicos de investigación se relacionan a las áreas de ortopedia y rehabilitación. Los resultados serán aplicados en el desarrollo de ayudas de movilidad de pacientes parapléjicos ó brindar apoyo de fuerza para que un individuo con discapacidad en los miembros inferiores sea capaz de ejecutar ciertos movimientos.