Desarrollo y evaluación de un exoesqueleto de rodilla: Innovación terapéutica para rehabilitación efectiva y accesible

Prof. Michael José Albán-Galárraga

Universidad Internacional SEK Ecuador

https://orcid.org/0009-0008-6111-0787

Prof. Darwin Gustavo Jaque Puca

Universidad Estatal Península de Santa Elena

https://orcid.org/0009-0002-7959-4210

Juan Carlos Muyulema Allaica

Universidad Estatal Península de Santa Elena

https://orcid.org/0000-0002-9663-8935

Prof. Carla Gabriela Coque-Patiño

Investigadora Independiente

https://orcid.org/0009-0009-4062-7186

DOI: https://doi.org/10.55204/trj.v3i1.e28

Palabras clave: Diseño, exoesqueleto, prototipo, rodilla, rehabilitación, flexión, extensión


Resumen

El exoesqueleto motorizado es un robot portátil que puede proporcionar movimiento asistido por energía para el cuerpo humano. La investigación se planteó dos hitos objetivos: a) realizar el diseño y la fabricación de un prototipo de exoesqueleto para la rehabilitación de la rodilla utilizando fabricación aditiva (FDM) y b) evaluar el prototipo de exoesqueleto desarrollado como innovación terapéutica para la rehabilitación efectiva y accesible de rodilla. El método adoptó un enfoque experimental y cualitativo para la conceptualización y producción de un prototipo fabricado mediante FDM, destinado a replicar movimientos de extensión y flexión en un rango angular de 0° a 90°. El prototipo estuvo compuesto por una estructura metálica ajustable a diferentes alturas, con soportes de muslo y tibia. Se uso poliácido láctico (PLA) como material de manufactura 3D. Las dimensiones se determinaron utilizando tablas antropométricas Acopla95, para una población de 20 a 39 años. Para el seguimiento de las rutinas de rehabilitación, se creó una aplicación móvil que permitió ingresar datos como ángulo de flexión, número de series, repeticiones, tiempos de espera y tres velocidades de movimiento, la primera al 1% (35 grados/min), la segunda al 50% (70 grados/min) y la tercera al 100% (135 grados/min). El estudio reveló que el prototipo logra una precisión del 98% en la ejecución del ángulo de flexión deseado, con una variación máxima de 3 grados para un ángulo de 90 grados y 1 grado para otras medidas específicas.

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Biografía del autor/a

Prof. Michael José Albán-Galárraga , Universidad Internacional SEK Ecuador

Magister en Diseño Industrial y de Procesos (U.I.SEK), Ingeniero en Mecatrónica (ESPE), Ingeniero Biomédico, Experiencia: 8 años en el sector Biomédico (Instalación y mantenimiento de equipo médico en general en la empresa Viennatone S.A, prestador de servicios a MadMaxter Thechnoly y de manera independiente) y Dibujante de planos  (empresa TSK).

Prof. Darwin Gustavo Jaque Puca, Universidad Estatal Península de Santa Elena

Magister en Diseño Industrial y de Procesos (U.I.SEK), Ingeniero Industrial (ESPOCH), Docente Universitario en la Facultad Ciencias Agrarias de la Universidad Estatal Península de Santa Elena, Experiencia: 13 años en el sector Automotriz-Metalmecánico (Fabricación de buses en las empresas Varma y Miral Autobuses) y en el sector Petrolero (Empresa Agip Oil).

Juan Carlos Muyulema Allaica, Universidad Estatal Península de Santa Elena

Juan Carlos Muyulema Allaica (1987). Actualmente Profesor investigador de la Facultad Ciencias de la Ingeniería de la Universidad Estatal Península de Santa Elena (UPSE); Profesor a nivel de Posgrado en la PUCESM, UISEK; Consultor Ambiental Calificado (MAE-SUIA-0696-CI); Investigador Acreditado por Senescyt (REG-INV-19-03841); Gerente de Ingeniería y Proyectos Empresariales del Grupo CAAPTES-Ecuador. Posdoctor en Curriculum y Formación de Investigadores. Magister en Ingeniería Industrial, mención Planeación y Control de la Producción y los Servicios (2022). Magíster en Gestión Empresarial Basado en Métodos Cuantitativos (2017). Ingeniero Industrial (2016) e Ingeniero Comercial (2014). Dedicado desde el sector empresarial a contribuir al fortalecimiento del ecosistema de innovación a través de trabajos de investigación, con la finalidad de presentar resultados relevantes en I+D+i, mediante un trabajo colaborativo e interdisciplinar con Instituciones públicas o privadas, desde una perspectiva sostenible (social, económica y ambiental) y con un enfoque sistémico, holístico, dinámico y dialéctico, entre diversos sectores científicos, tecnológicos y económicos.

Prof. Carla Gabriela Coque-Patiño , Investigadora Independiente

Tecnóloga en Administración en Marketing Interno y Externo (ITSCO), Asistente administrativa, Experiencia: 5 años en cargos de asistencia administrativa y 3 año como docente de instrucción secundaria (Unidad educativa Alvernia y Francis Bacon, Quito).


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