Sistema de rigidez variable controlable para exoesqueletos de rehabilitación

Autores/as

  • Sofía Margarita Die Pancorbo Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática, Universidad Carlos III de Madrid, Av. de la Universidad, 30, 28911 Leganés, Madrid https://orcid.org/0000-0001-6495-3714
  • Dorin Copaci Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática, Universidad Carlos III de Madrid, Av. de la Universidad, 30, 28911 Leganés, Madrid https://orcid.org/0000-0002-3070-0994
  • Dolores Blanco Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática, Universidad Carlos III de Madrid, Av. de la Universidad, 30, 28911 Leganés, Madrid https://orcid.org/0000-0001-6300-5165

DOI:

https://doi.org/10.17979/ja-cea.2025.46.12209

Palabras clave:

Mecatrónica biomédica, Mecatrónica humana y robótica, Estructuras inteligentes, Sistemas de Control de Movimiento, Computación centrada en el ser humano, Modelado del rendimiento humano, Diseño analítico

Resumen

La creciente necesidad de terapias de rehabilitación efectivas ha impulsado el desarrollo de exoesqueletos robóticos, particularmente los blandos, por su mayor adaptabilidad y comodidad frente a sistemas rígidos convencionales. Este trabajo presenta el diseño de un sistema inteligente de rigidez variable (SRV) aplicable a exoesqueletos blandos de rehabilitación, controlado mediante actuadores de aleaciones con memoria de forma (SMA) y sensorizado en fuerza y posición. El SRV propuesto permite alternar entre estados de rigidez y flexibilidad para asistir tanto en terapias pasivas como activas, proporcionando resistencia controlada e inmovilización selectiva de grados de libertad, y promoviendo así la neuroactivación y el fortalecimiento muscular. Además, la integración de sensores permite cuantificar métricas relevantes para la evaluación clínica objetiva del progreso del paciente. El trabajo presenta el diseño de la arquitectura del sistema y la evaluación de los criterios de diseño, escalabilidad y viabilidad del sistema, destacando su potencial para mejorar la eficacia de programas de rehabilitación y promover su estandarización y accesibilidad.

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Publicado

01-09-2025

Número

Sección

Bioingeniería