Marcha asistida con un exoesqueleto : plataforma caminadora. (2018)
En Colombia cerca de un 3% de personas están en situación de discapacidad con problemas para moverse o caminar. 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. Como la mayoría de los procesos de rehabilitación se realizan de forma manual, interesa el desarrollo de sistemas de soporte a la marcha en el proceso de rehabilitación. La tecnología robótica puede enseñar a las personas que tienen lesiones en los miembros inferiores o en la médula espinal a caminar a través de la repetición asistida de pasos, todos regulares y simétricos, actividad imposible de realizar sin un soporte mecatrónico. Este proyecto desarrolla asistencia a una persona durante la marcha con un exosqueleto de miembros inferiores, al realizarla sobre una plataforma caminadora; se requiere que la velocidad de la caminadora se sincronice automáticamente con la velocidad variable promedia de la marcha del humano (disturbio principal del sistema, medible), de forma que camine en una misma posición con respecto al suelo. Para ello, se estudia el estado del arte, se analiza la marcha humana, se especifica, diseña y desarrolla la plataforma caminadora y finalmente se valida el alcance de las especificaciones. Las actividades para lograr lo anterior, se plantearon a partir de la metodología para el desarrollo de proyectos de control. La plataforma desarrollada consiste en una caminadora comercial, con sistemas de soporte para el acceso del paciente, con un control en cascada de posición y velocidad; la medida de posición es un sistema de visión artificial, con capacidad de esqueletizar la marcha del paciente; un controlador permite estabilizar el sistema de control de posición, con errores permanentes en el rango de aceptación; un sistema de adquisición de datos recibe la señal de velocidad y aplica la acción requerida en la velocidad de la banda, calculada desde un computador con un sistema de supervisión y control. El desempeño de la plataforma se validó correctamente mediante un protocolo de prueba acordado con los terapeutas, confirmando el alcance propuesto de desarrollar una plataforma caminadora sincronizada al exoesqueleto. La investigación se orientó hacia los aspectos de la ingeniería biomédica relacionados con el manejo de discapacidades en el sistema muscoloesquelético. Desde el punto de vista médico, la investigación se relacionó con las áreas de ortopedia y rehabilitación. El proyecto ha sido integrador de varias disciplinas, involucrando para su desarrollo un grupo de investigación de la ingeniería y otro de la salud, con un total de tres profesores investigadores, un estudiante de maestría, dos pregrados de fisioterapia y dos pregrados de ingeniería electrónica. Los resultados del proyecto se presentaron en un congreso internacional, en internet y en una revista indexada. A futuro se espera generar teorías y contribuciones tecnológicas en la coordinación humano-exoesqueletocaminadora para apoyar la marcha humana, que permitan desarrollar ayudas terapéuticas para la rehabilitación de personas con problemas para la marcha.