Tesis:
Reducción activa de temblor patológico en miembro superior mediante exoesqueletos robóticos
- Autor: ROCON DE LIMA, Eduardo
- Título: Reducción activa de temblor patológico en miembro superior mediante exoesqueletos robóticos
- Fecha: 2006
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS INDUSTRIALES
- Departamentos: AUTOMATICA, INGENIERIA ELECTRONICA E INFORMATICA INDUSTRIAL
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: PONS ROVIRA, José Luis
- Director/a 2º: BARRIENTOS CRUZ, Antonio
- Resumen: Esta tesis doctoral se ha desarrollado en el marco del proyecto Europeo DRIFTS. El proyecto DRIFTS empezó en abril de 2002 con el principal objetivo de validar el concepto de supresión activa del temblor patológico a través de ortesis ambulatorias. Para alcanzar este objetivo se ha definido una metodología de trabajo basado en una detallada revisión general del estado del arte de la bibliografía del temblor. En esta revisión crítica se analizan las carencias en el ámbito de la supresión ortésica del temblor y se sientan las bases para el futuro desarrollo del trabajo presentado en esta memoria de tesis. El trabajo de esta tesis intenta llenar estas carencias. Las principales aportaciones de este trabajo se presentan de manera resumida en los siguientes puntos: 1.- Presentación de una revisión general descriptiva del estado del arte del temblor en sus diferentes áreas. Esta revisión detectó las carencias del área de la Supresión ortésica del temblor y definió los objetivos del trabajo. 2.-Desarrollo de un sistema ambulatorio para la medición de la actividad temblorosa en el miembro superior humano. Este sistema presenta diversas ventajas sobre los sistemas utilizados hasta la publicación de esta tesis. 3.-Introducción de la Descomposición Empírica de Modo como nueva herramienta para el estudio del movimiento tembloroso. Esta técnica soluciona varias limitaciones de las técnicas actuales de análisis de las series temporales de temblor. Hay indicios de la capacidad de esta técnica en detectar automáticamente otros tipos de movimientos involuntarios. Esta técnica además identifica nuevas características del movimiento tembloroso que pueden ser utilizadas para el diagnóstico de la patología que lo origina. 4.- Estudio detallado del comportamiento del movimiento tembloroso en las articulaciones del miembro superior humano. 5.- Desarrollo de un algoritmo capaz de separar el movimiento tembloroso del movimiento voluntario. Este algoritmo presenta las siguientes características interesantes para su aplicación en dispositivos ambulatorios de supresión del temblor: a) Genera una estimación del movimiento voluntario, b) Genera una estimación del movimiento tembloroso, c) Posee un retardo en la estimación de un período de muestreo (1 ms) y un tiempo de convergencia de 2 segundos como máximo, d) Es capaz de estimar la amplitud y la frecuencia del temblor para aplicaciones de supresión del temblor que requieran tiempo real, e) Posee bajo coste computacional. 6) Desarrollo de un exoesqueleto robótico para la monitorización y control del temblor en pacientes. Este exoesqueleto robótico es capaz de aplicar fuerzas dinámicas entre dos articulaciones del miembro superior humano y, de esta manera, controlar de manera independiente tres movimientos del mismo: flexión-extensión de la muñeca, pronación-supinación del antebrazo y flexión-extensión del codo. Sus características amplían mucho su campo de aplicación, pudiendo ser utilizado tanto en robótica de rehabilitación como en aplicaciones industriales o en teleoperación. 7) Estudio, definición y validación de estrategias de control para la supresión del temblor mediante exoesqueletos robóticos. Se han propuesto y validado dos estrategias de control. Una de ellas es una aproximación totalmente novedosa en la supresión del temblor. 8) Validación de la viabilidad técnica del concepto de supresión del temblor mediante exoesqueletos robóticos. 9) Definición de las limitaciones, requisitos e hitos en el campo de la robótica para que los dispositivos robóticos ambulatorios para la supresión del temblor superen el estatus de exoesqueletos de laboratorio. 10) Transferencia tecnológica de parte de los conocimientos generados en el marco de la tesis a la empresa privada. Esta transferencia ha dado origen a un dispositivo que ayuda a la inclusión digital de personas que padecen temblor.