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Diseño de un actuador neumático para rehabilitación de mano humana. Proyecto PrExHand

Dentro del marco del proyecto PrExHand, nombre que recibe un convenio de cooperación entre la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito y el University College London, se desarrolló ésta investigación orientada a diseñar y elaborar un prototipo de un actuador neumático bio-inspirado en el dedo índice de la mano, que emule funcionalmente su movimiento de flexión. El diseño de este actuador está orientado a la creación de exoesqueletos basados en robótica suave para contribuir al restablecimiento del bienestar de personas que sufren discapacidades como consecuencia de accidentes cerebro vasculares o amputaciones de sus extremidades superiores. Con tal propósito se implementó la siguiente metodología: (i) se estableció un modelo de diseño que concluyó en dos prototipos resultantes, (ii) se determinó y aplicó un procedimiento para la manufactura de los dos tipos de materiales implementados (elastómeros y textiles), (iii) se realizó una serie de pruebas preliminares para evaluar el desempeño y las propiedades mecánicas del actuador, a razón de analizar que repercusiones se tendrían según el prototipo; y por último (iv) se compararon los resultados frente al movimiento y la capacidad de fuerza en cada actuador. Como conclusión se determinó que el prototipo elaborado con elastómeros presenta resultados potenciales en relación a la capacidad de fuerza y orientación del movimiento, que son características adecuadas para ser aplicadas tanto en una prótesis, como en una órtesis de mano. Por otro lado, en cuanto a los actuadores textiles, fue posible concluir que cumplen con los requerimientos de desempeño que se buscaban al inicio de este trabajo. Se determinó también que este tipo de actuador seria idóneo en el desarrollo de dispositivos vestibles tales como los guantes de asistencia. Sin embargo, cabe resaltar que para las interfaces basadas en material textil se deben agregar soportes a través de módulos adicionales que aumenten la rigidez y el volumen, con el fin de desarrollar prótesis de asistencia más seguras e integrales para los usuarios. Si bien se concluyó que los actuadores funcionaban, se debe continuar el proyecto con tareas futuras que complementen esta investigación a partir de la validación de los prototipos para posteriormente ser aplicados en el exoesqueleto de mano PrExHand