Desarrollo integral de una prótesis de brazo manufacturada con tecnología aditiva y controlada por señal mioeléctrica

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Programación Matemática y Software
Universidad Autónoma del Estado de Morelos
Dr.Marco Antonio Cruz Chávez
2007-3283
Volumen 12, Número 1/Febrero de 2020
Periodo Febrero-Mayo 2020
Artículo de Investigación
64-79
Computación
Febrero del 2020
Cuatrimestral

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Arroyo Díaz Salvador Antonio^1,2,Cortes Aburto Obed¹, Rojas Rodríguez Rafael¹, Ortiz Carranco Araceli¹

¹Universidad Politécnica de Puebla.
²Benemerita Universidad Autónoma de Puebla.

Recibido: 27 de julio 2018 Aceptado: 28 de noviembre de 2019  Publicado en línea: 28 de febrero de 2020

Resumen. Se presenta el diseño completo de una prótesis de miembro superior para una persona con lesión por arriba de codo. La prótesis está diseñada para ser impresa en su totalidad, así pueda ser reproducida y empleada con personas de bajos recursos y su velocidad de manufactura sea rápida y simple. La prótesis cuenta con diferentes accesorios intercambiables de forma que puede ser mecánica o incluir accesorios que presentan motores para su control por señales mioeléctricas superficiales. La adquisición de la señal mioeléctrica se hace mediante 4 canales diferenciales, el procesamiento en un procesador de gama alta que entrega un resultado en menos de 256ms, así como un FPGA para diferentes procesamientos alternativos para la extracción de características y clasificación. Los comandos reclutados son básicos, solo para abrir, cerrar, flexionar y extender.

Palabras Clave: prótesis de brazo, señal mioeléctrica, impresión 3D, coeficientes cepstrales.

Abstract. The complete design of an upper limb prosthesis for a person with an injury above the elbow is presented. The prosthesis is designed to be printed in its entirety, so that it can be reproduced and used with low-income people and its manufacturing speed is quick and simple. The prosthesis has different interchangeable accessories so that it can be one hundred percent mechanical or include accessories that have motors for their control based on superficial myoelectric signals. The prosthesis has 9 modules, the acquisition of the myoelectric signal is done through 4 differential channels, the processing in a high-end processor that delivers a result in less than 256ms. The recruited commands are basic, only to open, close, flex and extend.

Keywords: arm prosthesis, myoelectric signal, 3D printing, cepstral coefficients.