Exoesqueleto pasivo de tobillo para asistencia en la caminata

Abstract

El enfoque principal de este estudio consiste en un exoesqueleto pasivo de tobillo, con el objetivo de mejorar la marcha en personas con lesiones musculoesqueléticas, neurológicas, o sin condiciones médicas que limiten la marcha. Para lograr este objetivo, se investigó la cinemática del tobillo y la marcha humana, analizando investigaciones antropométricas sobre la estructura del pie y estudiando su biomecánica con el fin de recopilar los datos esenciales para la elaboración del diseño. El diseño del exoesqueleto se basó en un modelo previamente desarrollado, el cual actúa en paralelo a la extremidad inferior del usuario y termina acoplada debajo de la suela del zapato. Dicho funcionamiento, se estructuró en tres módulos principales: Interfaz de soporte, sistema de asistencia y embrague. Se llevó a cabo una selección de materiales adecuados para la fabricación de los tres módulos, después de un estudio de materiales disponibles en el mercado ecuatoriano, con el fin de seleccionar los mejores materiales. Se utilizó una metodología de investigación experimental, basada en experimentos para llegar a la solución óptima. El dispositivo resultante cuenta con un diseño sencillo y construcción simple. Se realizó la validación del dispositivo mediante instrumentación y técnicas médicas, con el fin de calcular la distancia recorrida por el usuario, a su vez que el consumo máximo de oxígeno (VO2 máx) con y sin exoesqueleto. En resumen, este trabajo presenta una solución rentable y eficaz para la construcción de un exoesqueleto de tobillo, con el objetivo de mejorar la marcha en los usuarios que lo deseen.