Estimación de la Rigidez de la Articulación del Dedo con Actuadores Blandos Modulares de Articulación para la Telerehabilitación de la Mano
Autores: Matsunaga, Fuko; Kokubu, Shota; Tortos Vinocour, Pablo Enrique; Ke, Ming-Ta; Hsueh, Ya-Hsin; Huang, Shao Ying; Gomez-Tames, Jose; Yu, Wenwei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Estimación de la Rigidez de la Articulación del Dedo con Actuadores Blandos Modulares de Articulación para la Telerehabilitación de la Mano
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Telerehabilitación
Articulaciones de los dedos
Estimación de rigidez
Actuadores suaves
Modular de articulaciones
Espasticidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
En un entorno de telerehabilitación, es difícil para un terapeuta entender la condición de las articulaciones de los dedos de un paciente debido a la falta de evaluación directa. En particular, no habilitar la provisión de evaluación de espasticidad reduce significativamente el rendimiento óptimo de la telerehabilitación. En un estudio anterior, se propuso que la rigidez del dedo podría estimarse utilizando un modelo analítico de un actuador blando de dedo completo. Sin embargo, dado que los actuadores blandos de dedo completo requieren alta presión de aire para un alto rendimiento de flexión y son costosos de personalizar para cada paciente, el uso de actuadores modulares blandos de articulación para la telerehabilitación se convierte en una necesidad, aunque la estimación de rigidez con actuadores modulares blandos de articulación aún no se ha estudiado. Otro problema es causado por el uso de una medición de ángulo de articulación basada en marcadores, que requiere que los marcadores se coloquen en las posiciones exactas y limita su aplicación en la telerehabilitación. En este estudio, propusimos un procedimiento de estimación de rigidez de las articulaciones de los dedos que combina información adquirida de un actuador modular blando de articulación y un dispositivo de adquisición de posición de articulaciones de mano sin marcadores. Se añadieron parámetros de corrección al modelo analítico anterior para el análisis de flexión de una articulación asistida utilizando un actuador modular blando de articulación. Además, se implementó un modelo de regresión multivariante para corregir los ángulos de las articulaciones obtenidos del dispositivo de adquisición de posición de articulaciones de mano. Como resultado, se logró una precisión razonable en la estimación de rigidez para la rehabilitación con los actuadores modulares blandos de articulación, lo que sugiere la posibilidad de utilizar el método propuesto para evaluar la espasticidad de los dedos en un entorno de telerehabilitación. Este es un gran paso adelante hacia una telerehabilitación óptima de la mano.
Descripción
En un entorno de telerehabilitación, es difícil para un terapeuta entender la condición de las articulaciones de los dedos de un paciente debido a la falta de evaluación directa. En particular, no habilitar la provisión de evaluación de espasticidad reduce significativamente el rendimiento óptimo de la telerehabilitación. En un estudio anterior, se propuso que la rigidez del dedo podría estimarse utilizando un modelo analítico de un actuador blando de dedo completo. Sin embargo, dado que los actuadores blandos de dedo completo requieren alta presión de aire para un alto rendimiento de flexión y son costosos de personalizar para cada paciente, el uso de actuadores modulares blandos de articulación para la telerehabilitación se convierte en una necesidad, aunque la estimación de rigidez con actuadores modulares blandos de articulación aún no se ha estudiado. Otro problema es causado por el uso de una medición de ángulo de articulación basada en marcadores, que requiere que los marcadores se coloquen en las posiciones exactas y limita su aplicación en la telerehabilitación. En este estudio, propusimos un procedimiento de estimación de rigidez de las articulaciones de los dedos que combina información adquirida de un actuador modular blando de articulación y un dispositivo de adquisición de posición de articulaciones de mano sin marcadores. Se añadieron parámetros de corrección al modelo analítico anterior para el análisis de flexión de una articulación asistida utilizando un actuador modular blando de articulación. Además, se implementó un modelo de regresión multivariante para corregir los ángulos de las articulaciones obtenidos del dispositivo de adquisición de posición de articulaciones de mano. Como resultado, se logró una precisión razonable en la estimación de rigidez para la rehabilitación con los actuadores modulares blandos de articulación, lo que sugiere la posibilidad de utilizar el método propuesto para evaluar la espasticidad de los dedos en un entorno de telerehabilitación. Este es un gran paso adelante hacia una telerehabilitación óptima de la mano.