Pierna protésica
Las complejas piernas subactuadas utilizadas en el robot FastRunner, diseñado por el Instituto de Cognición Humana y de Máquinas de Florida, están diseñadas con múltiples enlaces y resortes no lineales para explotar la dinámica natural del sistema con el fin de lograr una agilidad y eficiencia extraordinarias. Una forma de controlar un sistema tan complejo y poco accionado es utilizar un enfoque de diseño de control basado en modelos y en un control no lineal robusto. Con el fin de desarrollar una plataforma para probar este diseño de control basado en la física en la pata de FastRunner, se diseñó y construyó una pata robótica subactuada de oscilación libre para realizar experimentos de control en banco. También se diseñó e implementó un soporte con motor para accionar la pata y un sistema de control básico para la configuración de sobremesa. Para verificar el rendimiento de la pata, el accionamiento y la configuración de control, se ejecutaron en el prototipo de pata una respuesta escalonada en bucle abierto, una respuesta sinusoidal y una respuesta chirp. El trabajo futuro incluye el rediseño de la electrónica del sistema, la construcción de un sistema de ecuaciones que describa la pata y la finalización de la identificación del sistema.
¿Qué es una pierna robótica?
Una pierna robótica es una pierna mecánica que realiza las mismas funciones que una pierna humana. … Para que la pierna robótica emule los comportamientos de la pierna humana, los cirujanos deben redirigir los nervios que antes controlaban algunos de los músculos de la parte inferior de la pierna de la persona para hacer que los músculos del muslo se contraigan.
¿Cómo funciona una pierna robótica?
Los miembros biónicos suelen funcionar detectando las señales de los músculos del usuario. Por ejemplo, cuando una persona se pone el miembro biónico y flexiona los músculos por encima o por debajo del mismo, los sensores reaccionan para provocar el movimiento adecuado. Los miembros biónicos suelen estar equipados con sensores para detectar estos movimientos musculares.
¿Cómo se llama una pierna robótica?
Si le falta un brazo o una pierna, a veces un miembro artificial puede sustituirlo. El dispositivo, que se llama prótesis, puede ayudarle a realizar actividades cotidianas como caminar, comer o vestirse. Algunas prótesis le permiten funcionar casi tan bien como antes.
Miembros biónicos
Una pierna robótica es una pierna mecánica que realiza las mismas funciones que una pierna humana. La pierna robótica suele estar programada para ejecutar funciones similares a las de una pierna humana. Una pierna robótica es similar a una pierna protésica. Sin embargo, una pierna robótica puede ser controlada eléctrica o mecánicamente. Para que la pierna robótica emule los comportamientos de la pierna humana, los cirujanos deben redirigir los nervios que antes controlaban algunos de los músculos de la parte inferior de la pierna de la persona para hacer que los músculos del muslo se contraigan. Los sensores integrados en la pierna robótica miden los impulsos eléctricos creados tanto por la contracción muscular reinervada como por el músculo del muslo existente[1].
La pierna robótica se acopla a una persona que ha sufrido una amputación de la extremidad inferior, de una parte de la pierna o del pie. Los médicos y los técnicos miden la estructura de la extremidad restante y de la prótesis de la persona para que se adapte de forma ideal a la pierna robótica[2]. Después de acoplar la pierna robótica, incrustan los sensores en la pierna robótica que miden la actividad eléctrica creada por la contracción muscular reinervada y el músculo del muslo existente.
¿Cuánto cuesta una pata de robot?
Una pierna biónica básica puede costar entre 8.000 y 10.000 dólares, y un modelo informatizado avanzado puede costar entre 50.000 y 70.000 dólares o más.
¿Existen prótesis robóticas?
La introducción de prótesis robóticas «controladas por la mente» permitirá a los pacientes con amputaciones, lesiones traumáticas o que hayan nacido sin una extremidad utilizar una gama completa de movimientos. Lo más impresionante es que las prótesis les permitirán hacerlo de forma «natural».
¿De qué están hechas las piernas robóticas?
A diferencia de las extremidades artificiales no robóticas, que suelen estar hechas de yeso y acero, las prótesis biomecatrónicas aprovechan materiales compuestos más fuertes, ligeros y flexibles, lo que las hace más naturales.
Brazo robótico
Durante un breve tiempo, Kerry Finn se sintió como «Terminator» o «El hombre de los seis millones de dólares». Este camionero jubilado de 60 años del condado de Salt Lake (Utah) perdió su pierna izquierda por una enfermedad vascular derivada de la diabetes de tipo 2. Pero el año pasado fue uno de los 10 sujetos humanos de la Universidad de Utah que probaron una de las primeras piernas verdaderamente biónicas del mundo, una prótesis autoalimentada con un procesador informático y articulaciones motorizadas en el tobillo y la rodilla que permiten a un amputado caminar con más fuerza, vigor y mejor equilibrio. «Si alguna vez has visto ‘Terminator’, eso es lo que parecía», dice Finn sobre la experiencia de probar la pierna biónica en lugar de la prótesis estándar que utiliza normalmente. «Me hizo sentir que podía hacer cosas que antes no podía hacer. Cada vez que daba un paso, era una sensación increíble».
Kerry Finn es uno de los 10 participantes que probaron la «Utah Bionic Leg», una prótesis autopropulsada con un procesador informático y articulaciones motorizadas en el tobillo y la rodilla que permiten a un amputado caminar con más fuerza, vigor y mejor equilibrio.Fuente: Mark Helzen Draper/Colegio de Ingeniería de la Universidad de Utah.
¿Cómo funcionan las prótesis robóticas?
La mayoría de las prótesis robóticas actuales funcionan registrando -desde la superficie de la piel- las señales eléctricas de los músculos que quedan intactos tras una amputación. … La señal eléctrica cambia cuando el brazo de la persona suda, se hincha o se desliza por el encaje de la prótesis.
¿Las prótesis están cubiertas por el seguro?
R: Si te refieres a la Ley de Asistencia Asequible o ACA, sí, cubre estos dispositivos. Si te refieres a los planes de seguro médico que se venden a través del mercado o de los intercambios creados a raíz de la ACA, la respuesta también es afirmativa. Todos los planes de salud del mercado deben cubrir las prótesis de alguna manera.
¿Se puede caminar normalmente con una pierna protésica?
Las piernas protésicas, o prótesis, pueden ayudar a las personas con amputaciones de piernas a desplazarse más fácilmente. Imitan la función y, a veces, incluso la apariencia de una pierna real. Algunas personas siguen necesitando un bastón, un andador o unas muletas para caminar con una pierna protésica, mientras que otras pueden caminar libremente.
Precio de la pierna robótica
La estrategia de control, ideada a partir del estudio de los reflejos humanos y otros sistemas de control neuromuscular, se ha mostrado prometedora en simulaciones y pruebas de laboratorio, produciendo una marcha estable en terrenos irregulares y una mejor recuperación de tropiezos y empujones.
«Las prótesis motorizadas pueden ayudar a compensar la falta de músculos en las piernas, pero si los amputados tienen miedo a caerse, no las utilizarán», afirma Hartmut Geyer, profesor adjunto de robótica de la Universidad Carnegie Mellon.
«Las prótesis actuales intentan imitar el movimiento natural de las piernas, pero no pueden responder como lo haría una pierna humana sana a los tropezones, tropiezos y empujones. Nuestro trabajo está motivado por la idea de que si entendemos cómo los humanos controlan sus extremidades, podemos utilizar esos principios para controlar las extremidades robóticas».
Esos principios podrían ayudar no sólo a las prótesis de piernas, sino también a los robots con patas. Los resultados de la aplicación del esquema de control neuromuscular a las piernas protésicas y, en simulación, a los robots de tamaño natural que caminan, se presentaron recientemente en la Conferencia Internacional del IEEE sobre Robots y Sistemas Inteligentes, celebrada en Hamburgo (Alemania), y se publicarán en un artículo de próxima aparición en IEEE Transactions in Biomedical Engineering. La investigación se centra específicamente en cómo este esquema de control puede mejorar la recuperación del equilibrio.