Rehabilitación de pacientes con movilidad reducida usando exoesqueleto y técnicas de gamificación

Abstract

Este proyecto denominado consiste en la creación de un prototipo de exoesqueleto para su utilización en personas con movilidad reducida en brazos y manos. Está enfocado en entrenar al paciente con distintos grados de ejercicios y esfuerzos para ayudar en las tareas de recuperación del movimiento y aumentar así la movilidad de estas partes del cuerpo ante mencionadas. Para realizar estas funciones, el prototipo está formado por: una exo-mano que permite mover los dedos del usuario gracias al uso de motores, un exo-brazo que cuenta con un motor en el codo que ayuda al movimiento del brazo y una aplicación software con el que el usuario interactúa con el exoesqueleto y permite el entrenamiento y recolección de datos de éste. La exo-mano es capaz de imitar los movimientos de la mano del usuario a partir de un sen- sor que mide el grado de actividad del músculo de la mano, mientras que el exo-brazo calcula el grado de curvatura en función de su posición. Los componentes hardware del prototipo se interconectan con las aplicaciones software gracias al microcontrolador conectado al puerto serie del PC. La aplicación software esta´ formado por dos juegos en los que cada uno entrena una parte diferente: un juego estilo Pong con el que el usuario entrena el movimiento del brazo y en función de su grado de movilidad, el exo-brazo se adapta para ofrecer mayor o menor ayuda, y un juego con el que entrenar el movimiento tanto del brazo como de la mano, en el que la exo-mano se adapta al grado de movilidad de la mano.

This project called ExoKit consists on the creation of a prototype of exoskeleton for its use in people with reduced mobility in arms and hands. It’s focused on training the patient with different types of exercises and efforts to help in the tasks of recovery of movement and thus increase the mobility of these parts of the body mentioned above. To perform these functions, the prototype consists of: an exohand that allows the user’s fingers to move thanks to the use of motors, an exo-arm that has a motor in the elbow that helps arm movement and a software application with the one that the user interacts with the exoskeleton and allows the training and data collection of the same. The exo-hand can imitate the movements of the user’s hand from a sensor that measures the degree of activity of the hand muscle, while the exo-arm calculates the degree of curvature as a function of its position. The hardware components of the prototype are interconnected with the software applications thanks to the microcontroller connected to the serial port of the PC. The software application consists of two games in which each of them trains a different part: a Pong style game with which the user trains the movement of the arm and depending on their degree of mobility, the exo-arm is adapted to offer more or less help, and a game with which to train the movement of the arm as well as the hand, in which the exo-hand adapts to the degree of mobility of the user’s hand.