Prótesis de mano control sensoriomotor inspirada en el sistema somatosensorial humano
Autores: Stefanelli, Enrica; Cordella, Francesca; Gentile, Cosimo; Zollo, Loredana
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Sistemas de manos prostéticas
Manipulación
Agarre
Información sensorial táctil
Información sensorial termoceptiva
Estrategia de control
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas de manos prostéticas tienen como objetivo restaurar la funcionalidad perdida en amputados. La manipulación y el agarre son las principales funciones de la mano humana, que se proporcionan mediante la sensibilidad de la piel, capaz de proteger la mano de daños y percibir el entorno externo. El presente estudio tiene como objetivo proponer una nueva estrategia de control que mejore la capacidad de la mano prostética para interactuar con el entorno externo, fomentando la interacción de la información sensorial táctil (fuerzas y deslizamiento) y termoceptiva, y utilizándola para garantizar la estabilidad del agarre y mejorar la seguridad del usuario. La estrategia de control se basa en el control de fuerza con un bucle interno de posición y detección de deslizamiento, que es capaz de gestionar la información de temperatura gracias a la interacción con objetos a diferentes temperaturas. Esta arquitectura ha sido probada en una mano prostética, es decir, la IH2 Azzurra desarrollada por Prensilia s.r.l, en diferentes condiciones de temperatura y deslizamiento. El sistema prostético realizó con éxito las tareas de agarre gestionando simultáneamente la información táctil y térmica. En particular, el sistema es capaz de garantizar un agarre estable durante la ejecución de las tareas. Además, en presencia de un estímulo externo (térmico o de deslizamiento), la mano prostética es capaz de reaccionar y siempre reacciona al estímulo de manera instantánea (tiempos de reacción).
Descripción
Los sistemas de manos prostéticas tienen como objetivo restaurar la funcionalidad perdida en amputados. La manipulación y el agarre son las principales funciones de la mano humana, que se proporcionan mediante la sensibilidad de la piel, capaz de proteger la mano de daños y percibir el entorno externo. El presente estudio tiene como objetivo proponer una nueva estrategia de control que mejore la capacidad de la mano prostética para interactuar con el entorno externo, fomentando la interacción de la información sensorial táctil (fuerzas y deslizamiento) y termoceptiva, y utilizándola para garantizar la estabilidad del agarre y mejorar la seguridad del usuario. La estrategia de control se basa en el control de fuerza con un bucle interno de posición y detección de deslizamiento, que es capaz de gestionar la información de temperatura gracias a la interacción con objetos a diferentes temperaturas. Esta arquitectura ha sido probada en una mano prostética, es decir, la IH2 Azzurra desarrollada por Prensilia s.r.l, en diferentes condiciones de temperatura y deslizamiento. El sistema prostético realizó con éxito las tareas de agarre gestionando simultáneamente la información táctil y térmica. En particular, el sistema es capaz de garantizar un agarre estable durante la ejecución de las tareas. Además, en presencia de un estímulo externo (térmico o de deslizamiento), la mano prostética es capaz de reaccionar y siempre reacciona al estímulo de manera instantánea (tiempos de reacción).