Análisis experimental de una mano protésica innovadora con sensores proprioceptivos

Este artículo presenta una mano artificial subactuada destinada al reemplazo funcional de la mano natural en amputados de miembros superiores. La mano natural tiene tres funcionalidades básicas: agarre, manipulación y exploración. Para lograr el objetivo de restaurar estas capacidades mediante la implantación de una mano artificial, son necesarios dos pasos fundamentales: desarrollar una mano artificial equipada con sensores proprioceptivos y exteroceptivos artificiales y fabricar una interfaz apropiada capaz de intercambiar señales sensoriomotoras con el cuerpo del amputado y el sistema nervioso central. Para abordar estos objetivos, hemos estudiado una mano subactuada según un enfoque biomimético, y hemos aprovechado tecnologías robóticas y de microingeniería para diseñar y fabricar sus componentes. La arquitectura de la mano comprende los siguientes módulos: un sistema de actuador integrado en la estructura mecánica subactuada (sistema musculoesquelético artificial), un sistema sensorial proprioceptivo (sensores de posición y fuerza), un sistema sensorial exteroceptivo (sensores de fuerza 3D distribuidos en el guante cosmético), una unidad de control integrada y una interfaz humano/máquina. El primer prototipo de la mano artificial ha sido diseñado y fabricado. La mano es subactuada y está equipada con un pulgar oponible y un sistema sensorial proprioceptivo. Este artículo presenta la fabricación y caracterización experimental de la mano, centrándose en la estructura mecánica, el sistema de actuador y el sistema sensorial proprioceptivo.