Sistema de Eficiencia en Interfaz Hombre/Maquina de Exomodelos

Sistema de Eficiencia en Interfaz Hombre/Maquina de Exomodelos

Resumen-El siguiente artículo analiza un exosqueleto y una prótesis robótica, determinado los factores de eficiencia para su fabricación denotando la búsqueda de su estructuración y la diferencia en cada uno de los exomodelos mencionados, describiendo que funciones cumple cada parámetro de eficiencia en la interfaz hombre/maquina dentro de cada uno, concluyendo sus diferencias y estableciendo   la arquitectura de cada sistema con sus diferencias.

Palabras claves: Exoesqueleto, Eficiencia, Prototipo, Prótesis, Sistemas, Robótica.

Abstract-The following article analyzes an exoskeleton and a robotic prosthesis, determined the factors of efficiency for its manufacture, denoting the search for its structuring and the difference in each of the mentioned exomodels, describing which functions meet each efficiency parameter in the human interface. / machine within each one, concluding their differences and establishing the architecture of each system with its differences.

Keywords: Exoskeleton, Efficiency, Prototype, Prostheses, Systems, Robotics.

Introducción En el ideal humano de potenciar su cuerpo y anexar sus avances tecnológicos a un sistema compacto pero único, se ha planteado desde los principales desarrollos tecnológicos crear elementos como los exotrajes y/o exoesqueletos, los cuales se disponen acondicionar u omitir las funciones musculares.

Para potenciar los funcionamientos neuromotores, teniendo en cuenta que su función principal es rehabilitar, mejorar e incrementar las capacidades del usuario con elementos externos, es necesario establecer una versatilidad y disposición de fácil comportamiento al momento de operar los diversos componentes en los exomodelos.

Debido a esto se obran los resultados expuestos en los siguientes artículos científicos:  En el estudio de Neville, 1989, dado a los diversos avances tecnológicos en la prótesis robótica se realizó un experimento en entornos virtuales concluyendo a través de diferentes cálculos y pruebas de sistemas, exhibiendo que las exopartes conciben varias limitaciones.

Según los avances de Schaër, 1991” El problema de controlar un miembro superior protésico se abordan varios grados activos de libertad dividiendo la carga de aprendizaje entre el usuario y un microprocesador, el usuario aprende a generar señales de comando y una red neuronal artificial aprende a transforma estos comandos en posiciones o movimientos.”

A través del experimento de Lee, et al., 1991, se creó un diseño una exoparte que se anexa a los brazos de un humano, con el propósito del manejo de los brazos robóticos teledirigidos para la calibración optima de los movimientos.

El siguiente estudio de Banks, et al., 1997 conllevó a generar un diseño en un exomodelo que permitiera al usuario soporta un entono virtual complejo, dado a la problemática de sobrecarga de información para los diversos usuarios, cumpliendo una forma más optima de la adquisición de información en dichos entornos.

El desarrollo de Suzuki, et al., 1997, ejecutó un sistema experto de toma de decisiones precisas a través de tres módulos que son el diagnostico, apoyo e indicación, se basaron en un diagrama de árbol de falla que permitió un análisis extensivo entre operadores y sistema, aumentado la precisión, confiabilidad y seguridad durante el bioproceso.  

Dentro de la investigación de Bach, et al., 2003, se examina la percepción sectorial dentro los humanos y la afectación que conlleva, ello concibe que el análisis de la obtención de información sea más efectivo y facilita como operar en las diversas interfaces Hombre-Máquina.

El estudio Hacia ortesis robóticas compatibles y portátiles: una revisión de las tecnologías de actuador actuales y emergentes (Véale & Xie, 2016) se visualizó los diferentes avances en sistema de apoyo de movilidad denominado ortesis para la población en neozelandés, en dicho artículo se observa que la evolución y el impacto que se ha generado.

Dentro  del estudio: Principios generales del diseño de exoesqueleto médico (Maxim & Denis, 2017) se analiza los diverso avances que se ha dado para los exoesqueletos de uso médico, con el objetivo de mejorar y eliminar las desventajas , enfatizando en que debe haber un modelo que optimice la comodidad y utilidad del exosistema, donde se especifica que cambiando a diseños de sistema electromecánico más compactos especificando  una programación adaptable dentro de las necesidades de la rehabilitación del usuario.

En el libro Prótesis cognitiva (Maxime, 2018), el autor plantea que la problemática con las prótesis actuales es la comunicación con los usuarios y que se debe realizar procesos como injertación de elemento en las zonas neuronales del cuerpo humano para poder obtener una función optima.

En los diferentes estudios ya mencionados sobre desarrollo y análisis de exoesqueletos y prótesis robóticas, se construye una percepción en sus sistemas de eficiencia en diversos campos de la Mecatrónica como un marco general de para mejorar diversas caracterices: comunicación, recepción de señales, movilidad, estructura y versatilidad. Sin embargo, se evidencia, en la mayoría usuarios de prótesis robóticas que su comunicación al momento de ejecutar un movimiento es mínima y en el uso de exoesqueletos durante la adquisición de información es escasa, generando un referente de que su desarrollo ha sido insuficiente para la exigencia actual de la industria.

Esto conlleva a ver cuáles han sido las medidas de creación en los sistemas de eficiencia en sus interfaces hombre/ máquina de dichos elementos, tomando en cuenta la investigación Principio Generales  para el Diseño de Exoesqueletos de uso Médico (Maxim & Denis, 2017), establece que su industria es temprana en su desarrollo en parte poco accesible a la fabricación de los exoesqueletos poniendo que soluciones varios problemas en consecutivo, dando un espectro de dificultad a enfocarse en una sola problemática.

Así cuestionando los sistemas de eficiencia tanto de exoesqueletos y prótesis robo coticas, cuales son la razón de su creación, planteado la problemática general que se referencia en anteriormente construcción de dichos exomodelos.

Metodología

Se dio respuesta con el analizó en los siguientes estudios:  Para el avance de (Schaër, 1991) Los problemas principales en prótesis robóticas son:

1. Los canales de comunicación son limitados, en el caso de algunas personas con discapacidad física, solo se puede usar un pequeño conjunto de señales de comando para controlar una protésica robótica con alimentación externa, ya sea por falta de fuentes de señal, la gran carga mental que implica el uso de la prótesis puede afectar en razones sociales o psicológicas. Por lo tanto, los pocos enlaces disponibles para el control se deben utilizar de manera óptima para explotar todas las capacidades del dispositivo de asistencia para la vida diaria.  

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