Diseño y simulación de prótesis transradial para pacientes amputados mediante parametrización, procesamiento digital de imágenes y adquisición de señales electromiográficas

Abstract

El desarrollo de este proyecto de tesis consistió en desarrollar y simular una prótesis transradial para pacientes amputados orientado a la personalización, a través del uso de parámetros para la construcción de un modelo 3D original de una prótesis en el software Inventor. Estos parámetros se obtuvieron con un algoritmo computacional desarrollado en el GUI del software Matlab, y consistió en procesar las fotografías capturadas de la mano del paciente sobre una plantilla con mediciones establecidas; para ello, también se utilizaron algunas funciones del Toolbox Image Processing y Signal Processing, como findpeaks, graythresh, rgb2hsv, medfilt2, imopen y regionprops. Asimismo, el algoritmo se desarrolló con las dimensiones de las manos de los tesistas, mientras que la prueba final se ejecutó con la ayuda de un tercero, logrando una precisión del 93.11% en general con respecto a las medidas reales. En paralelo, se fabricó y probó el funcionamiento de un circuito electrónico diseñado en el software Eagle y conformado por un amplificador de instrumentación, un filtro pasabanda y un rectificador de onda, para la adquisición de las señales electromiográficas que posteriormente fueron almacenadas en un formato digital; en cuanto a los componentes utilizados, estos fueron adquiridos directamente del mercado local. Una vez realizado los cálculos mecánicos necesarios posterior a la parametrización, se simuló el funcionamiento de la prótesis mediante el uso de una interfaz gráfica diseñada en el software Labview indicando, de forma simultánea, la posición de los actuadores según el tipo de señal adquirida en tiempo real, permitiendo de esta forma obtener los resultados que cumplieron con los objetivos generales y específicos de esta investigación.