Diseño del controlador para un prototipo de prótesis de pierna para amputación transfemoral basado en patrones de trayectoria de marcha estándar

Abstract

El elevado costo para adquirir las prótesis dificulta que las personas puedan acceder a ellas masivamente, por tal motivo realizar una prótesis de bajo costo, que brinde al usuario confort y seguridad al caminar, se ha convertido en una necesidad inminente para este grupo social. Las redes neuronales es una de las técnicas que ha tenido gran aceptación para establecer estrategias de control para prótesis, debido principalmente a sus características de aprendizaje. El presente proyecto va dirigido al diseño e implementación de un controlador inteligente que permita reproducir el ciclo de marcha en una prótesis de pierna para amputación transfemoral, esto se realiza por medio de la captura de los ángulos generados al caminar a través de sensores inerciales y la activación de servomotores colocados en las articulaciones. Esta investigación es la segunda versión de un prototipo de prótesis desarrollada en el proyecto de grado con el título “Rediseño y mejora de un prototipo de prótesis de pierna para amputación transfemoral con monitoreo de temperatura y humedad mediante aplicación para teléfonos móviles” (Bravo & Comina, 2017) donde se pretende corregir ciertos problemas de funcionamiento. De las pruebas realizadas se pudo obtener un sistema generador de patrones de marcha, el cuál es capaz de generar patrones de marcha con variaciones de error que oscilan entre 3.82% para simulación, 7,86% para patrones de marcha en el banco de pruebas y 4.65% para patrones de marcha en el paciente.