Diseño de un Exoesqueleto Activo para Asistencia en la Movilidad del Hombro: Enfoque en el Adulto Mayor

Resumen

Este trabajo presenta el diseño y construcción de un exoesqueleto activo para asistir la movilidad del hombro, enfocado en la población adulta. El sistema se considera activo debió a la implementación de actuadores (motores) con el fin de general el movimiento de asistencia. El prototipo fue fabricado utilizando impresión 3D con filamento de PLA, optimizando la resistencia y ligereza de los componentes. Se efectuaron pruebas de resistencia a través del análisis de elementos finitos, soportando cargas de 77 N y 177 N en flexión y abducción respectivamente, con máximos de esfuerzo observados en 14.41 MPa y 115.6 MPa. Estas evaluaciones confirmaron la durabilidad del dispositivo bajo uso típico. Asimismo, se realizaron análisis biomecánicos, utilizando el software Kinovea, que demostraron una capacidad del exoesqueleto para realizar los movimientos de flexión y abducción del hombro. En flexión se alcanzaron rangos entre los 73° y los 102° en un escenario sin carga y entre 60° y los 70° con una carga de 2 lb, mientras que para el movimiento de abducción se registraron ángulos de 52° y los 83 ° para el primer escenario, mientras que para el segundo 36° y 44°.Para la validación del dispositivo basaron en simulaciones y en pruebas con una población sana y en un ambiente controlado, sin la participación de la población objetivo. Los resultados sugieren que el exoesqueleto ofrece un enfoque prometedor para mejorar la independencia y calidad de vida de los usuarios, reduciendo el riesgo de lesiones musculoesqueléticas.