Sistema de rehabilitación de codo basado en una órtesis robótica controlada por una interfaz gráfica desarrollada en Python

Autor: Eduardo Francisco García Cabezas, Carlos Oswaldo Serrano Aguiar, Ángel Geovanny Guamán Lozano, Gloria Elizabeth Miño Cascante, Jhonny Marcelo Orozco Ramos
Rok vydání: 2018
Předmět:
Zdroj: 3C TIC : Cuadernos de desarrollo aplicados a las TIC. 7:104-123
ISSN: 2254-6529
DOI: 10.17993/3ctic.2018.60.104-123/
Popis: espanolEl presente trabajo describe la construccion de un equipo asistente para el proceso de rehabilitacion del codo con el fin de ayudar a la recuperacion de personas que han sufrido algun tipo de traumatismo asociado o no a una lesion osea. Suele causar rigidez en la articulacion y consta de una ortesis robotica previamente disenada en SolidWorks adaptable a la estructura del miembro superior que facilita la movilizacion y estiramiento del codo, flexo-extension. El sistema de control de la ortesis esta fundamentado en el uso de un microcontrolador ATmega2560 asociado mediante comunicacion serial a una Raspberry Pi3, la generacion de su movimiento esta gobernado por un actuador electrico, un servomotor HS-755HB. La rutina de flexo-extension es ajustable por medio de una interfaz grafica desarrollada en Python visible y manipulable en una pantalla tactil resistiva de 3.2 pulgadas TFT LCD montada sobre la Raspberry Pi3. Con la implementacion del sistema se tiene como resultado evidente la ortesis compuesta por piezas impresas en 3D en material PLA seleccionado por ser resistente y de bajo costo, tomando como referencia el punto generado cuando el brazo se lo ubica a nivel del hombro y a su vez perpendicular al antebrazo, se logran movimientos maximos en sentido horario de 90° y antihorario de 40° respecto a la referencia que pueden ser regulados acorde al caso del paciente. En conclusion, se logro consolidar un equipo compacto con un sistema de control robusto y una interfaz de alto nivel para interactuar con el usuario. EnglishThe present work describes the construction of an assistant team for the rehabilitation process of the elbow in order to help the recovery of people who have suffered some type of trauma associated or not with a bone injury. Usually it causes stiffness in the joint and consists of a robotic orthosis previously designed in SolidWorks adaptable to the structure of the upper limb that facilitates mobilization and elbow stretch, flexo-extension. The control system of the orthosis is based on the use of an ATmega2560 microcontroller associated by means of serial communication to a Raspberry Pi3, the generation of its movement is governed by an electric actuator, a servomotor HS-755HB. The flex-extension routine is adjustable by means of a graphical interface developed in Python visible and manageable in a 3.2-inch TFT LCD resistive touch screen mounted on the Raspberry Pi3. With the implementation of the system, the orthosis composed of 3D printed parts in PLA material selected for being resistant and low cost is evident, taking as reference the point generated when the arm is located at shoulder level and at the same time perpendicular to the forearm, maximum movements are achieved clockwise of 90° and anti-clockwise of 40° with respect to the reference that can be regulated according to the case of the patient. In conclusion, it was possible to consolidate a compact team with a robust control system and a high level interface to interact with the user.
Databáze: OpenAIRE