Exoesqueleto de bajo coste controlado por señales EMG y EEG orientado a terapias de rehabilitación de mano

Abstract

[Resumen] El objetivo principal del presente proyecto es mejorar el diseño y la estrategia de control de un exoesqueleto de mano para una terapia de rehabilitación. El exoesqueleto, impreso en 3D, apoya al movimiento del usuario cuando éste no esté realizando correctamente la tarea o no pueda seguir el patrón solicitado. Se ha desarrollado una estrategia de control basada en señales electromiográficas (EMG) y la posición de los servomotores. Además, se ha realizado una interfaz gráfica que sirve como realimentación visual al usuario, y permite conocer cómo ha realizado la terapia. Se han realizado pruebas en tres usuarios, validando de esta forma la estrategia de control basada en EMG para el control del exoesqueleto. Finalmente, se ha implementado una interfaz cerebrocomputador para el control del exoesqueleto. Un usuario ha validado el sistema realizando imaginación motora de abrir y cerrar la mano alcanzando un 68% de acierto en la realización de la tarea en tiempo real mientras el exoesqueleto apoyaba al movimiento.

[Abstract] The main objective of this project is to improve the design and the control strategy of a hand exoskeleton for a rehabilitation therapy. This exoskeleton, 3D printed, support the movement of a user when they are not performing properly the task or they cannot follow the requested pattern. A control strategy based in electromyographic signals (EMG) and the servomotors´ position has been developed. Moreover, a graphic interface which serves as feedback to the user has been developed, allows to know the performance of the therapy. Three users validate the control strategy based on EMG signals to control the exoskeleton. Finally, a brain-computer interface to control the exoskeleton has been developed. A user validates the system by performing motor imagination of opening-closing the hand reaching a 68% of success rate performing a real time experiment while the exoskeleton supports their movements.