Diseño de prótesis mecánica transtibial con retroalimentación a irregularidades del terreno (2021)
La mayoría de las prótesis mecánicas disponibles no tienen muchas de las características importantes del pie, como la flexibilidad, la movilidad y la capacidad de adaptarse a cualquier tipo de terreno. Además, al tratarse de una extensión artificial, las personas no tienen control sensorial sobre ella y la adaptación al terreno depende totalmente del diseño de la prótesis. Este documento propone el diseño de una prótesis mecánica transtibial capaz de adaptarse a terrenos irregulares que proporcionará retroalimentación al usuario cuando se detecte una pendiente. El diseño propuesto se basa en modelos funcionales de última generación que se basan en la forma y la movilidad del pie humano. La adaptabilidad a terrenos irregulares en función de la movilidad plantar del pie dada por una articulación de tobillo colocada en la prótesis. Esta movilidad plantar permite retroalimentar el nivel de inclinación del terreno mediante el uso de sensores y actuadores que transmiten estímulos al muñón de la persona con información sobre diferentes condiciones de inclinación. La prótesis también cuenta con dos amortiguadores que ayudan a distribuir la carga cuando ocurre el golpe del talón, estos están hechos de fibra de vidrio que tiene propiedades cercanas a la fibra de carbono. La planta del pie es lo suficientemente flexible para adaptarse a pequeñas irregularidades del terreno. Además, este diseño presenta una articulación del tobillo para emular la cinemática del golpe del talón y el despegue que se produce durante la marcha. Toda la prótesis, excepto los amortiguadores, fue realizada en impresión 3D utilizando PLA como material, lo que facilitó y economizó su fabricación. Durante las pruebas experimentales, este diseño demostró ser funcional sujeto a futuras mejoras.