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Para el año 2011 CONADIS registró 1'700,000 personas con algún tipo de discapacidad, siendo la mayor limitación la locomoción. Asimismo, la oferta en servicios públicos y privados de rehabilitación en el Perú es insuficiente (75 de 7,501 establecimientos tienen servicios de rehabilitación), situación que se agrava en regiones alejadas de Lima. Se hace necesario desarrollar la tecnología nacional, para ayudar al proceso de rehabilitación, que tenga un efecto directo e inmediato en la economía (personal, familiar, pública y/o privada). El proyecto propone el desarrollo de un sistema robótico de tipo exoesqueleto acoplable a miembros inferiores puede generar y coordinar movimientos repetitivos en el plano sagital, conforme a procedimientos médicos establecidos para rehabilitación en locomoción; que permita reproducir patrones de movimiento de miembros inferiores (marcha normal y movimientos asistidos dirigidos). Para este desarrollo de dicho dispositivo se ha conformado un equipo técnico de alto nivel con especialistas en tecnologías para la salud, y en medicina física y rehabilitación. Este dispositivo contribuirá a superar algunas limitaciones que presenta el tratamiento tradicional, tales como: el cansancio del paciente y terapista, la dificultad de mantener movimientos regulares y sostenidos durante las sesiones, y la dificultad para atender una mayor cantidad de pacientes. Además, el proyecto constituirá un logro del más alto nivel científico-tecnológico en el desarrollo de un exoesqueleto para rehabilitación de las personas con respecto a las tecnologías existentes, pues se incorporan aspectos nuevos como la reproducción de patrones de movimientos asistidos dirigidos y para el movimiento integral de la marcha humana (pie, pierna y cadera) sujetos a un procedimiento médico. El potencial tecnológico de este desarrollo puede extenderse a aplicaciones como entretenimiento, entrenamiento, defensa, producción, entre otros.
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Throughout the world there is an increasing need for better technologies for rehabilitation and assistance. These new solutions must present improved performance in terms of therapy effectiveness, while at the same time minimizing the corresponding costs. In this scenario, computer-aided methods represent a promising alternative for the challenges currently faced by the rehabilitation domain. Within this project, we will focus on the development of algorithms for human motion analysis for both clinical and residential settings. Based on portable and external sensing technologies, the goal of the project is to provide tools that may be used in a broad range of rehabilitation tasks, including potential use in telerehabilitation. The complimentary experience of the project partners towards this goal is a key aspect of this work, as well as the close collaboration with clinical experts, that will help on the design and evaluation of the proposed methods.
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Desarrollar un prototipo de silla de rueda para discapacitados, adecuado para el mercado peruano, que cumpla con "estándares internacionales" que sea de bajo costo comparativo con marcas importadas y que permita a JP Rehab desarrollar una línea de equipamiento para la rehabilitación.
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Desarrollar tecnología de punta basada en plataformas móviles con entorno virtual para mejorar el proceso de rehabilitación, in-situ o a distancia, de pacientes con lesiones motoras en sus miembros inferiores.
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El exoesqueleto es una estructura electromecánica que se acopla externamente al cuerpo, o alguna parte del mismo, para restaurar, rehabilitar, sustituir o potenciar las capacidades de la función motora humana. El sistema complementa y amplía las funciones del Simulador de Marcha desarrollado con el objetivo de integrar y viabilizar la aplicación de diversas terapias de rehabilitación de extremidades inferiores asistidas con equipamiento tecnológico, y atender una mayor variedad de deficiencias en locomoción. Se dispone del diseño mecánico del exoesqueleto, así como la modelación y simulación del sistema dinámico que constituye el exoesqueleto.
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En el presente trabajo se muestra el desarrollo del sistema mecánico de un simulador de marcha del tipo pie plataforma conformado por dos plataformas Stewart-Gough de accionamiento oleohidráulico. Cada plataforma consiste en una base fija unida a una base móvil (plataforma móvil) por seis actuadores lineales, formando un mecanismo paralelo del tipo octaedro hexápodo de 6 GDL. El sistema mecánico desarrollado, integrado a un sistema hidráulico y a un sistema de control desarrollados, permite simular la trayectoria del pie, así como su cinemática de movimiento, durante la marcha. La modelación, simulación, así como el diseño, del sistema mecánico se logró con apoyo de programas comerciales como AutoCAD, SolidWorks, Cosmos y Matlab. En la modelación analítica de la dinámica del mecanismo se usó el método Newton-Euler y la formulación de Lagrange, así como el Sinmechanics de Matlab. Las pruebas de funcionamiento del sistema mecánico, integrado con el sistema hidráulico y de control, resultaron satisfactorias en opinión de médicos especialistas en medicina física y de rehabilitación, señalando que el simular de marcha desarrollado se puede usar en la rehabilitación de personas con discapacidad en locomoción.
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Diseño del sistema mecánico de un hexápodo robótico del tipo plataforma de gough para desarrollar una plataforma estabilizadora multipropósito. El sistema desarrollado contempla dos plataforma unidas mediante 6 actuadores hidráulicos dispuestos de manera paralela. En cada actuador se debe ubicar un potenciómetro lineal. Las articulaciones están conformadas por crucetas y rodamientos para proveer los seis grados de libertad que requiere la plataforma móvil.
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En la PUCP se ha fabricado un simulador de marcha que consiste en dos plataformas de Stewart-Gough sobre las cuales se apoya cada pie de una persona. Cada plataforma es un mecanismo paralelo, que técnicamente es una de las configuraciones más completas y complejas sobre mecanismos debido a sus posibilidades de movimiento (seis grados de libertad) y ventajas mecánicas (exactitud, repetibilidad, gran capacidad de carga respecto al peso y tamaño). El estudio y evaluación de un sistema de control fue especialmente desarrollado para la plataforma consistente en una base fija unida a una plataforma móvil mediante seis actuadores hidráulicos lineales en paralelo (cilindros hidráulicos), seis sensores de posición (potenciómetros lineales) para cada actuador, seis válvulas direccionales de control proporcional con tarjeta electrónica incorporada y la unidad de presión hidráulica como los principales elementos además de componentes como mangueras, conectores y rodamientos. En este estudio y evaluación del sistema de control se realizó una revisión a la tecnología asociada a los procesos de rehabilitación de discapacidades locomotoras, la evolución de los mecanismos paralelos y sus principales características y aplicaciones en la industria. Se realizó también el análisis de la marcha para una mejor comprensión del problema que se busca tratar. Asimismo se realizó el análisis de la cinemática inversa y la directa del mecanismo paralelo, así como un análisis detallado de cada componente del simulador de marcha para realizar el modelamiento del sistema. Finalmente se desarrolla el sistema de control del desplazamiento del conjunto de pistones, donde cada potenciómetro lineal enviará información a un microcontrolador sobre la posición donde se encuentra el vástago del cilindro y, de acuerdo al algoritmo de control, se activarán los cilindros hidráulicos (por medio de válvulas proporcionales 5/3) para seguir la trayectoria de la marcha normal humana. Se realizaron las
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