DISPOSITIVO MECATRÓNICO BASADO EN UN MECANISMO PARALELO RECONFIGURABLE PARA LA REHABILITACIÓN DE TOBILLO

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.5377/nexo.v39i01.23162

Palabras clave:

Mecatrónica, Rehabilitación de tobillo, Robot paralelo reconfigurable

Resumen

En este trabajo se presenta el diseño, la construcción y la integración de un dispositivo mecatrónico para la rehabilitación del tobillo. El diseño se basa en un mecanismo paralelo reconfigurable para ejecutar los tres movimientos del tobillo con solo dos actuadores. Se muestra también el diseño y la integración de una interfaz gráfica que permite la operación del dispositivo. El robot rehabilitador es capaz de ejecutar los movimientos de flexión/extensión y aducción/abducción en el primero modo de funcionamiento y de eversión/inversión aducción/abducción en el segundo. Los rangos de movimiento alcanzados son: 46° para flexión, 30° para extensión, 36° tanto para aducción como para abducción, 22° para eversión y 17° para inversión. Se realizaron pruebas experimentales con personas sanas para verificar el rango de movimiento del mecanismo y su viabilidad para ser usado en terapias de pacientes que requieren rehabilitación pasiva de tobillo.

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Referencias

Arriaga-Rivera, J. (2023). Tratamiento de rehabilitación en enfermedades neuromusculares. Lux Médica, 18 (52), 1-16.

Ashby, M. F. (2016). Material selection in mechanical design. 5th ed. Kidlington, Oxford, UK: Butterworth-Heinemann.

Catalán-Rodríguez, D. E., Sierra-Pérez, M., Ceballos-Sánchez. J. A. & Rendón-Macías, M. E. (2018). Tratamiento de esguince de tobillo grado II en adultos laboralmente activos: Inmovilización contra vendaje funcional. Revista de Sanidad Militar, 72 (3-4), 240-245.

M. Dong, M., Zhou, Y., Li J., Rong, X., Fan, W., Zhou, X. & Kong, Y. (2021). State of the art in parallel ankle rehabilitation robot: a systematic review. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation, 18, Art. no. 52.

Doroftei, I., Cazacu, C. M. & Alaci, S. (2023). Design and experimental testing of an ankle rehabilitation robot. Actuators, 12 (6), Art. No. 238.

Flores-Salazar, E. D. (2019). Diseño y construcción de un rehabilitador de tobillo. (Tesis de grado). Universidad Tecnológica de la Mixteca, Oaxaca, México.

Flores-Salazar, E. D., Arias-Montiel, M., Lugo-González, E., Gallardo-Alvarado, J. & Tapia-Herrera, R. (2021). Alternative methods for direct kinematic analysis of a parallel robot for ankle rehabilitation. En: Rauter, G., Cattin, P.C., Zam, A., Riener, R., Carbone, G., Pisla, D. (Eds.) New Trends in Medical and Service Robotics. MESROB 2020 (pp. 53-61). Springer.

Flores-Salazar, E. D., Lugo-González, E., Arias-Montiel, M. & Gallardo-Alvarado, J. (2023). A robust control scheme for a 2PUS+RR parallel robot for ankle rehabilitation. Robotica, 41 (11), 3296-3313.

Gallarado-Alvarado, J. (2016). Kinematic analysis of parallel manipulators by algebraic screw theory. 1st ed. Cham, Switzerland: Springer.

Gallarado-Alvarado, J., Rodríguez, R., Alcazar, L. & Juárez, F. (2018). A parallel manipulator for simulating the ship seakeeping trial. Iranian Journal of Science and Technology, Transactions on Mechanical Engineering, 43, 529-538.

Gosselin, C. & Angeles, J. (1990). Singularity analysis of closed-loop kinematic chains. IEEE Transactions on Robotics and Automation, 6, 281-290.

Instituto Mexicano del Seguro Social (2024), Comunicado, 17 de julio de 2024. https://www.gob.mx/imss/prensa/mas-de-12-mil-empresas-y-casi-4-millones-de-trabajadores-beneficiados-con-el-programa-elssa-del-seguro-social

Lippert, L. (2006). Clinical Kinesiology and Anatomy. 4th ed. Philadelphia, PA, USA: F. A. Davis Company.

López, R., Torres, J., Salazar, S. & Lozano, R. (2014). Desarrollo de un exoesqueleto para rehabilitación de tobillo y rodilla. Revista Mexicana de Ingeniería Biomédica, 35 (1), 13-28.

Meng, Q., Liu, G., Xu, X., Meng, Q. & Yu H. (2023). Design and analysis of a supine ankle rehabilitation robot for early stroke recovery. Machines, 11 (8), Art. No. 787.

Rosado, W. M. A., Ortega, A. B., Valdés, L. G. V., Ascencio, J. R. & Beltrán, C. D. G. (2017). Active rehabilitation exercises with an ankle rehabilitation prototype based in a robot parallel structure. IEEE Latin America Transactions, 15 (5), 786-794.

Rosado, W. M. A., Valdés, L. G. V., Ortega, A. B., Ascencio, J. R. & Beltrán, C. D. G. (2017). Passive rehabilitation exercises with an ankle rehabilitation prototype based in a robot parallel structure. IEEE Latin America Transactions, 15 (1), 48-56.

Shah, M. N., Basah, S. N., Basaruddin, K. S. & Takemura, H. (2022). Ankle injury rehabilitation robot (AIRR): Review of strengths and opportunities based on a SWOT (Strengths, Weaknesses, Opportunities, Threats) analysis. Machines, 10 (11), Art. No. 1031.

Siegler, S., Chen, J. & Schneck, C. D. (1988). The three-dimensional kinematics and flexibility characteristics of the human ankle and subtalar joints--Part I: Kinematics. Journal of Biomedical Engineering, 110 (4), 364-373.

Taghirad, H. D. (2013). Parallel robots: Mechanics and control. 1st ed. Boca Raton, FL, USA: CRC Press, 2013.

Zhang, Y., Liu, X., Qiao, X. & Fan, Y. (2023). Characteristics and emerging trends in research on rehabilitation robots from 2001 to 2020: Bibliometric study. Journal of Medical Internet Research, 25, 1-14.

Zhao, J., Li, B., Yang, X. & Yu, H. (2009). Geometrical method to determine the reciprocal screws and applications to parallel manipulators. Robotica, 27, 929-940.

Zhetenbayev, N., Zhauyt, A., Balbayev, G. & Shingissov, B. (2022). Robot device for ankle joint rehabilitation: a review. Vibroengineering Procedia, 41, 96-102.

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Publicado

2026-06-26

Número

Sección

Artículo

Cómo citar

DISPOSITIVO MECATRÓNICO BASADO EN UN MECANISMO PARALELO RECONFIGURABLE PARA LA REHABILITACIÓN DE TOBILLO. (2026). Nexo Revista Científica, 39(01), 24-48. https://doi.org/10.5377/nexo.v39i01.23162