Diseño de una órtesis activa de rodilla para la evaluación de algoritmos de asistencia robótica en sujetos hemiparéticos

Abstract

Una de las principales consecuencias del Ictus es la hemiparesia, enfermedad en la cual los pacientes pierden movilidad en las extremidades de un lado del cuerpo. A pesar de que existen multitud de sistemas de rehabilitación para estos pacientes, muchos de ellos siguen necesitando de dispositivos asistenciales para realizar distintas tareas en su vida diaria. En este documento presentamos el diseño de una órtesis activa de rodilla para el desarrollo y evaluación de algoritmos de asistencia robótica en estos pacientes. Concretamente, el prototipo presentado está completamente definido en cuanto a sensores y actuadores, así como los controladores de bajo nivel. Los controladores que se han implementado varían en el nivel de asistencia que aportan al usuario y han sido testeados en una prueba de concepto con un sujeto sano. Los resultados obtenidos con los distintos controles señalan que el prototipo aquí presentado puede ser utilizado como base para el desarrollo y evaluación de algoritmos más complejos de coordinación y asistencia.

Hemiparesis is one of the mayor consequences in stroke survivors; these patients have mobility impairments in one of their body sides. Despite there are a great deal of rehabilitation systems for these patients, some of them need gait assistant devices in their daily life. In this paper we present the design of an active knee orthosis to develop and evaluate robotic assistive algorithms for patients with hemiparesis. Actuators, sensors and low-level controllers of this exoskeleton are described in this paper. Low-level controllers vary in the assistive level that they provide to the user, and they have been tested in a proof-of-concept with a healthy user. Due to their good performance, we consider that our prototype can be used as the basis for developing and assessing more complex algorithm for coordination and assistance.