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En DesarrolloBioingeniería

Prótesis Robótica Inteligente

Desarrollo de prótesis de mano con control mioléctrico y retroalimentación háptica para amputados.

COLCIENCIAS - 350000000 COP
Inicio del proyecto: 8/1/2023
Dra. Alejandra Ruiz Herrera (3 miembros)
Prótesis Robótica Inteligente

El proyecto de Prótesis Robótica Inteligente representa un avance significativo en el campo de la bioingeniería, desarrollando una prótesis de mano que combina control mioléctrico avanzado con retroalimentación háptica para proporcionar una experiencia más natural y funcional a usuarios amputados.

La prótesis utiliza señales electromiográficas (EMG) capturadas desde los músculos residuales del antebrazo para controlar los movimientos de la mano artificial. Algoritmos de machine learning procesan estas señales en tiempo real, permitiendo el reconocimiento de hasta 12 gestos diferentes con una precisión superior al 95%.

Una característica innovadora del sistema es su capacidad de retroalimentación háptica, que permite al usuario sentir la fuerza aplicada y la textura de los objetos manipulados. Esto se logra mediante actuadores vibrotáctiles estratégicamente ubicados que estimulan los nervios residuales, creando sensaciones táctiles artificiales.

El diseño mecánico de la prótesis incorpora materiales ligeros pero resistentes, fabricados mediante impresión 3D con polímeros biocompatibles. Los dedos articulados pueden ejercer fuerzas de hasta 40N, suficientes para la mayoría de actividades de la vida diaria.

Las pruebas clínicas con 15 pacientes voluntarios han mostrado una mejora significativa en la funcionalidad y calidad de vida. Los usuarios reportan una reducción del 60% en el tiempo necesario para realizar tareas cotidianas y una mayor confianza en el uso de la prótesis.

Tecnologías Utilizadas

Señales EMG (Electromiografía)Machine LearningRetroalimentación HápticaImpresión 3DMateriales BiocompatiblesActuadores VibrotáctilesMicrocontroladoresPythonArduinoCAD 3D

Objetivos del Proyecto

  • Desarrollar una prótesis de mano con control mioléctrico avanzado
  • Implementar retroalimentación háptica para sensación táctil artificial
  • Lograr reconocimiento de 12 gestos con >95% de precisión
  • Crear un diseño ligero y funcional mediante impresión 3D
  • Validar la efectividad clínica con pacientes amputados
  • Reducir en 50% el tiempo de adaptación de usuarios

Información del Proyecto

Equipo: Dra. Alejandra Ruiz Herrera (3 miembros)

Fechas: Inicio del proyecto: 8/1/2023, Primer prototipo funcional: 2/15/2024, Inicio de pruebas clínicas: 6/1/2024, Finalización esperada: 12/31/2025

Financiación: COLCIENCIAS - 350000000 COP

Publicaciones

  • EMG-Controlled Prosthetic Hand with Haptic Feedback: A Clinical Study (2024)
  • 3D Printed Biocompatible Materials for Advanced Prosthetics (2024)

Galería de Fotos

Prótesis robótica durante pruebas de funcionalidad

Prótesis robótica durante pruebas de funcionalidad

Paciente utilizando la prótesis en actividades diarias

Paciente utilizando la prótesis en actividades diarias

Sistema de control mioléctrico y sensores EMG

Sistema de control mioléctrico y sensores EMG

Fabricación mediante impresión 3D

Fabricación mediante impresión 3D