Diseño de un generador de estímulos mecánicos como interfaz blanda entre prótesis y miembro residual a nivel transradial con capacidad nominal de estimulación entre 0 y 8.5 N a 70 Hz

• Autor: Huaroto Sevilla, Juan Julián Jesús
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2019
• Institución: Universidad Nacional de Ingeniería
• Repositorio: UNI-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:cybertesis.uni.edu.pe:20.500.14076/18495
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.14076/18495
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Diseño mecánico; Estímulos mecánicos; Tecnología médica; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.03.01

La manipulación de objetos y los movimientos fluidos, dirigidos a un objetivo, requieren información sensorial para una ejecución efectiva. Los amputados pierden esta retroalimentación intrínseca cuando controlan sus extremidades artificiales y deben confiar en la información visual para compensar esta carencia. Aquí, describimos una aplicación para proporcionar información táctil y kinestésica a los amputados. Se reporta un actuador neumático blando que se puede incorporar en una extremidad protésica como el propio revestimiento de succión de silicona. Este enfoque alivia muchos problemas inherentes a los factores rígidos, como las líneas mal reguladas del montaje externo, la contaminación de la señal de electromiografía (EMG) y la pérdida de fijación de la extremidad debido a los orificios en el revestimiento que permiten el contacto y vibración a la extremidad residual. Analizamos dos materiales blandos y diferentes geometrías de cámara para generar un prototipo. Caracterizamos las propiedades estáticas y dinámicas de este prototipo durante su funcionamiento, obteniendo una fuerza máxima de 12.5 N a 70 kPa, desplazamiento libre de 4.5 mm a 50 kPa y un ancho de banda cercano a 70 Hz. Presentamos un modelo analítico que encaja bien con los datos experimentales y proporcionamos una comparación entre este actuador neumático suave y otros dispositivos rígidos. Los resultados de la prueba del prototipo en participantes sanos y en una persona amputada demostraron que este actuador neumático suave logró un buen rendimiento en frecuencias de 5 y 70 Hz a 60 kPa. El entrenamiento en la sesión de los participantes con el prototipo reportó percepciones de flexión/extensión de la muñeca y demostró asociaciones aprendidas entre la presión sobre la piel y el cierre de la mano.