Avances en el control mental de una mano robótica

Advances in mind control of a robotic hand

El presente artículo es producto de la investigación "Avances en el control mental de una mano robótica", desarrollada en la Universidad de Pamplona en el año 2019. Actualmente uno de los principales problemas que presentan las prótesis robóticas de mano es la forma en la que el usuario indica los movimientos a realizar. Ante esto, los mejores resultados se han obtenido utilizando sistemas invasivos. El objetivo principal del sistema es permitir a una persona controlar los movimientos y/o gestos de una mano robótica utilizando sus pensamientos, de tal forma que el control sea lo más natural y preciso posible. Se hace uso de una interfaz cerebro-ordenador (BCI) no invasiva y de bajo coste para la generación de referencias del sistema de control. El rendimiento del sistema está directamente sujeto a la capacidad del usuario para recrear acciones o movimientos en su mente; cuanto más definido sea su pensamiento, mejor será la respuesta del control. El control mental representa un nuevo reto para los usuarios, pero a medida que se utiliza, se convierte en un método de control más natural y preciso, ofreciendo grandes posibilidades de control a las personas que hacen uso diario de prótesis robóticas de mano.

1. INTRODUCCIÓN

En la actualidad, las prótesis inteligentes son imprescindibles para las personas a las que les faltan miembros y se ven afectadas en el desarrollo normal de sus actividades diarias, tanto en el ámbito laboral, como en el familiar y social.

Tienen varios objetivos, entre ellos sustituir y emular de forma natural los movimientos de la parte que falta. La pérdida de una extremidad del cuerpo puede ser el resultado de diversos factores como la amputación de la misma debido a algún tipo de accidente sufrido o el hecho de que no exista parcial o totalmente debido a malformaciones genéticas [1]. En la actualidad, las prótesis de miembro superior se dividen en dos tipos: mecánicas y electrónicas. Las primeras ofrecen la ventaja de ser de bajo coste y menor peso. Por otro lado, las prótesis electrónicas utilizan actuadores eléctricos que normalmente se colocan en el efector final, ofreciendo un mejor control que las mecánicas [2] y proporcionando movimientos con gran facilidad y con un mayor grado de precisión.

Actualmente, las prótesis de mano controladas por señales mioeléctricas son las más utilizadas. Su funcionamiento se basa en la obtención de señales eléctricas musculares mediante el uso de electrodos [3], que son amplificadas, procesadas y posteriormente utilizadas para realizar el reconocimiento de patrones mediante métodos de inteligencia artificial [4], [5].