Automatización de silla de ruedas empleando señales electromiográficas obtenidas a partir de movimientos faciales

Abstract

La tetraplejia es una enfermedad que puede ser ocasionada por distintos factores ya sean congénitos o accidentes, limitando a las personas a vivir sin poder realizar movimientos en las extremidades tanto inferiores como superiores. El presente trabajo muestra el desarrollo de un prototipo de una silla de ruedas para tetrapléjicos controlada mediante movimientos faciales, esto con la finalidad de dar independencia al paciente y mejorar su estado emocional, al no requerir ayuda para realizar la tarea de mover la silla. Para la implementación del prototipo se diseñó y construyó un circuito electrónico de adquisición, amplificación y filtrado analógico de las señales de electromiografía (EMG), el cual otorga una señal correspondiente al grado de movimiento de los músculos faciales. Posteriormente, la señal obtenida de la placa analógica base es digitalizada y procesada con la ayuda de un microcontrolador ATmega328p, donde se realiza un filtrado adicional y se determina el movimiento realizado a partir de las señales obtenidas, esta información es enviada mediante conexión Bluetooth a un segundo microcontrolador ATmega328p en el prototipo físico de la silla de ruedas. Con la información de la acción sobre en microcontrolador de la silla de ruedas, se realiza el acondicionamiento de la señal para el control de los motores que realizarán el movimiento correspondiente. Por último, se diseñó e implementó una aplicación móvil para el control del prototipo mediante botones, con la idea de que un responsable del usuario de la silla pueda tomar el control en caso de ser necesario. Como resultados se implementó el sistema sobre una silla de ruedas comercial básica, donde se adaptaron los motores y una transmisión por bandas para generar el movimiento. Esto permitió el control básico a través del movimiento facial y por medio de la aplicación móvil, sin embargo, el sistema de EMG requiere ser calibrado para usuarios diferentes. Como trabajo futuro se plantea modificar la transmisión del prototipo y permitir una calibración automática para ser aplicado indistintamente del usuario.