Estado del arte en exoesqueletos de muñeca portátiles Parte II: Una revisión de dispositivos comerciales y de investigación
Autores: Pitzalis, Roberto Francesco; Park, Daegeun; Caldwell, Darwin G.; Berselli, Giovanni; Ortiz, Jesús
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Estado del arte en exoesqueletos de muñeca portátiles Parte II: Una revisión de dispositivos comerciales y de investigación
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Tareas de manipulación manual
Trastornos musculoesqueléticos
Exoesqueletos para la muñeca
Rehabilitación
Asistencia
Campos ocupacionales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Las tareas de manipulación manual, tanto en actividades diarias como en el trabajo, requieren alta destreza y la capacidad de mover objetos de diferentes formas y tamaños. Sin embargo, los trastornos musculoesqueléticos que pueden surgir debido al envejecimiento, discapacidades, sobrecarga o trabajo extenuante pueden afectar las capacidades naturales de la mano con serias repercusiones tanto en actividades laborales como diarias. Para abordar esto, los investigadores han estado desarrollando y demostrando los beneficios de los exoesqueletos de muñeca. Este documento, que es la Parte II de un estudio sobre exoesqueletos de muñeca, presenta y resume dispositivos de exoesqueleto de muñeca portátiles destinados a su uso en rehabilitación, asistencia y campos ocupacionales. Los exoesqueletos considerados en el estudio son aquellos disponibles ya sea en fase de prototipado o en el mercado. Estos dispositivos pueden soportar la muñeca humana aliviando el dolor o mitigando la fatiga mientras permiten al menos un movimiento. La mayoría de ellos han sido diseñados para ser activos (80%) para una mayor transmisión de fuerza/par, y suaves para una mejor conformidad cinemática, ergonomía y seguridad (13 dispositivos de 24, más del 50%). Los motores eléctricos y la transmisión por cable (respectivamente 11 y 9 dispositivos, de 24, es decir, casi el 50% y el 40%) son los más comunes debido a su simplicidad, controlabilidad, seguridad, relación potencia-peso y la posibilidad de actuación remota. Como tecnologías de detección, los sensores de posición y fuerza se utilizan ampliamente en todos los dispositivos (casi el 90%). La estrategia de control depende principalmente del dominio de aplicación: para rehabilitación, se prefiere CPM (control de movimiento pasivo) (35% de los dispositivos), mientras que para asistencia y propósitos ocupacionales, AAN (asistencia según sea necesario) es más adecuada (38% de los dispositivos). Lo que surge de este análisis es que, si bien la rehabilitación y el entrenamiento son campos en los que los exoesqueletos han crecido más fácilmente y han ganado cierta aceptación por parte de los usuarios (casi 18 dispositivos, de los cuales 4 están disponibles en el mercado), relativamente pocos dispositivos han sido diseñados para propósitos ocupacionales (5, con solo 2 disponibles en el mercado) debido a las dificultades para satisfacer la aceptación y las necesidades de los usuarios. En esta perspectiva, como resultado del análisis del estado del arte, los autores proponen una idea conceptual para un exoesqueleto de muñeca suave y portátil para asistencia ocupacional.
Descripción
Las tareas de manipulación manual, tanto en actividades diarias como en el trabajo, requieren alta destreza y la capacidad de mover objetos de diferentes formas y tamaños. Sin embargo, los trastornos musculoesqueléticos que pueden surgir debido al envejecimiento, discapacidades, sobrecarga o trabajo extenuante pueden afectar las capacidades naturales de la mano con serias repercusiones tanto en actividades laborales como diarias. Para abordar esto, los investigadores han estado desarrollando y demostrando los beneficios de los exoesqueletos de muñeca. Este documento, que es la Parte II de un estudio sobre exoesqueletos de muñeca, presenta y resume dispositivos de exoesqueleto de muñeca portátiles destinados a su uso en rehabilitación, asistencia y campos ocupacionales. Los exoesqueletos considerados en el estudio son aquellos disponibles ya sea en fase de prototipado o en el mercado. Estos dispositivos pueden soportar la muñeca humana aliviando el dolor o mitigando la fatiga mientras permiten al menos un movimiento. La mayoría de ellos han sido diseñados para ser activos (80%) para una mayor transmisión de fuerza/par, y suaves para una mejor conformidad cinemática, ergonomía y seguridad (13 dispositivos de 24, más del 50%). Los motores eléctricos y la transmisión por cable (respectivamente 11 y 9 dispositivos, de 24, es decir, casi el 50% y el 40%) son los más comunes debido a su simplicidad, controlabilidad, seguridad, relación potencia-peso y la posibilidad de actuación remota. Como tecnologías de detección, los sensores de posición y fuerza se utilizan ampliamente en todos los dispositivos (casi el 90%). La estrategia de control depende principalmente del dominio de aplicación: para rehabilitación, se prefiere CPM (control de movimiento pasivo) (35% de los dispositivos), mientras que para asistencia y propósitos ocupacionales, AAN (asistencia según sea necesario) es más adecuada (38% de los dispositivos). Lo que surge de este análisis es que, si bien la rehabilitación y el entrenamiento son campos en los que los exoesqueletos han crecido más fácilmente y han ganado cierta aceptación por parte de los usuarios (casi 18 dispositivos, de los cuales 4 están disponibles en el mercado), relativamente pocos dispositivos han sido diseñados para propósitos ocupacionales (5, con solo 2 disponibles en el mercado) debido a las dificultades para satisfacer la aceptación y las necesidades de los usuarios. En esta perspectiva, como resultado del análisis del estado del arte, los autores proponen una idea conceptual para un exoesqueleto de muñeca suave y portátil para asistencia ocupacional.