Diseño y construcción de un robot para realizar rutinas de ejercicios de Fisioterapia

Abstract

El presente trabajo de investigación muestra el diseño y construcción de un robot en forma de humanoide que permita el monitoreo y evaluación de ejercicios de rehabilitación para fisioterapia mediante una cámara y una red Wi-fi.

El robot posee 10 grados de libertad y está construido con servos metálicos de 15 Kg marca RDS3115MG, un controlador de servo motores de marca Torobot, pilas LifePo 3.2V, piezas de aluminio ensambladas en forma de humanoide que permite realizar diferentes tipos de ejercicios de rehabilitación como zancadillas, flexión de piernas, aducción y flexión de brazos-hombros, que están programadas en la tarjeta Raspberry Pi 2 modelo B en el software Python 2.7 y controlados de manera remota mediante una aplicación en Matlab.

El monitoreo y captura de imagen se realiza por una cámara de video ubicada en la cabeza del robot, y mediante una red Wi-fi se envían los datos a una Laptop en el que se encuentra un programa desarrollado en Matlab-Guide que permite visualizar al paciente vía “Online”, para verificar si realiza la rutina asignada.

Para diagnosticar y determinar si el ejercicio es correcto o incorrecto, se realiza la captura de una secuencia de 12 imágenes que son almacenadas en una carpeta, de tal manera que cada vez que el fisioterapista necesite verificar, solo se pulsa un botón de análisis en la aplicación que permite capturar una imagen e inmediatamente realiza una correlación con las imágenes almacenadas en escala de grises, para obtener un valor entre 0 y 1, con varias pruebas realizadas se determinó que con un valores superiores al 0.5 se puede verificar el mejoramiento del paciente al aumentar este valor hasta llegar a 1, de tal manera que se puede hacer una evaluación constante por cada rutina realizada y a través de curvas se puede valorar el avance en la rehabilitación.