Un brazo robótico de bajo coste creado por estudiantes como alternativa a las prótesis convencionales del mercado

Un brazo robótico de bajo coste creado por estudiantes como alternativa a las prótesis convencionales del mercado

El equipo de ingeniería biomédica ARM2u, de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de Barcelona (ETSEIB) de la UPC, trabaja en nuevas funcionalidades de su prótesis transradial de brazo de bajo coste creada con impresión 3D

ARM2u es un equipo de ingeniería biomédica multidisciplinar formado por 15 estudiantes del grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales, del máster universitario en Ingeniería Industrial y del master's degree in Automatic Control and Robotics de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de Barcelona (ETSEIB) de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC).

Desde 2018, este grupo de jóvenes trabaja en el desarrollo de una prótesis de brazo personalizable que responde a los impulsos nerviosos del usuario. Se trata de un brazo protético transradial −que sustituye al brazo que falta por debajo del codo− y mioeléctrico, se controla con las señales eléctricas generadas de forma natural por la contracción de los músculos.

La prótesis es un brazo robótico totalmente funcional, que permite realizar los movimientos de pronosupinación (rotación de la muñeca) y apertura-cierre de la mano. Esto es posible gracias a la incorporación de sensores EMG que se encargan de recoger las órdenes que el paciente envía al dispositivo –mediante la contracción de fibras musculares determinadas– y de transformar estos impulsos eléctricos en una señal que el microcontrolador pueda entender y utilizar.

El diseño de la prótesis permite ajustarla a las dimensiones del brazo de la persona portadora. Esta característica, junto con su reducido peso, aumentan la comodidad del dispositivo.

Mejora de la prótesis con IA y una mano con dedos

Con dos prototipos creados, el equipo sigue trabajando en la mejora de la prótesis. Con este objetivo, han desarrollado una tecnología de control de prótesis mioeléctrico basada en el análisis de patrones mediante técnicas de inteligencia artificial, lo que permite adaptar aún más la prótesis a la persona usuaria. También trabajan en el desarrollo de una mano con dedos para incorporarla a la siguiente versión del prototipo.

Con este brazo robótico, el equipo competirá en Cybathlon Edition 2024, la competición principal del Cybathon Challenge que tendrá lugar en octubre de 2024 y en la que ARM2u es el único equipo español participante. En estos eventos, personas con discapacidades físicas –los 'pilotos'– ponen a prueba las prótesis desarrolladas por equipos de investigación del entorno universitario y empresarial de todo el mundo, mediante la realización de tareas cotidianas, como manipular y transportar objetos o introducirlos en una posición concreta en cubos con distintas ranuras. La participación del equipo en la última edición de este campeonato, la Cybathon 2023, que tuvo lugar el pasado 29 de marzo, les ha permitido demostrar los avances en la tecnología de la prótesis respecto a la versión anterior y también generar interés entre el público y las empresas participantes por el prototipo.

Prótesis de bajo coste fácilmente reproducible

El objetivo del equipo ARM2u es introducir en el mercado una prótesis que ayude a las personas afectadas por este tipo de discapacidad, con un coste muy inferior al de modelos similares que existen. Un prototipo que, además, puede reproducirse fácilmente a bajo coste, ya que está fabricado con plástico PLA mediante técnicas de impresión 3D.

Búsqueda de patrocinadores y de nuevos 'pilotos'

El equipo busca patrocinios que ayuden a sacar adelante el proyecto y comercializar la prótesis. Tal y como explica el team leader del equipo, Álvaro García Martín, “el apoyo de patrocinadores es clave para alcanzar los objetivos marcados. Para equipos de desarrollo pequeños como ARM2u, la aportación de recursos y conocimientos en el sector por parte de diferentes espónsores permiten mejorar la tecnología que incorpora la prótesis, las funcionalidades y la adaptabilidad para el usuario final".

Por otro lado, el grupo de estudiantes busca también nuevos 'pilotos', una figura fundamental en el diseño y el desarrollo de las prótesis, ya que son las personas para las que se personaliza el prototipo y los que prueban sus funcionalidades en un entorno real.

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