Sistemas inteligentes en exoesqueletos de rehabilitación
Resumen
El ensayo muestra que la discapacidad por deterioro de las habilidades motoras o por accidentes en personas económicamente activas es importante, con datos proporcionados por el INEGI sobre Población Económicamente Activa, Productor Interno Bruto y Población de Discapacitados, considera que las investigaciones que pretenden extender el impacto de la robótica cooperativa en la rehabilitación de miembros y/o asistencia permanente a través de los exoesqueletos robóticos son un sistema mecatrónico, que conlleva la unión de varias disciplinas.
Palabras clave: discapacitados, mecatrónica, rehabilitación
Abstract
The test shows that disability impairment of motor skills or accidents is important economically active people, with data provided by INEGI Economically Active Population, GDP and Producer disabled population believes that research intended to extend the impact cooperative robotics in rehabilitation of members and / or ongoing assistance through robotic exoskeletons are a mechatronic system that involves the union of several disciplines.
Keywords:handicapped, mechatronics, rehabilitation
Introducción
En el informe global de seguridad vial 2009, México ocupaba el séptimo lugar a nivel mundial y el segundo lugar en América Latina (Dávila, 2009); razón por la cual es necesario el desarrollo de sistemas mecatrónicos, ya sea para los procesos de rehabilitación o para la asistencia permanente de los accidentados. Para la mecatrónica “Los dispositivos robóticos son componentes claves típicos de los sistemas asistenciales, toda vez que a través del desarrollo de sistemas mecatrónicos ayuden a soportar una vida independiente a las personas con limitaciones crónicas o degenerativas en sus habilidades motoras, tal como en ancianos y en personas con discapacidades severas” (Gudiño-Lau & Artega).
Desarrollo
La discapacidad por deterioro de las habilidades motoras, en personas económicamente activas, ocasiona que dicha población deje de trabajar, o en el mejor de los casos se incorpore a otro tipo de actividades. El objetivo del Programa Nacional para la atención de las personas discapacitadas 2001 – 2006 fue “promover entre la sociedad una nueva cultura de integración de las personas con discapacidad y su incorporación al desarrollo…” (INEGI 2004, Las personas con discapacidad en México, una visión censal). En el Censo General de Población y Vivienda 2000, del 100% de la población con discapacidad motriz, el 50.8% tenían 60 años o más, el 38.5% se concentraba en la población productiva, es decir en edad de trabajar y el 10.1% en menores de 15 años.
La Población Económicamente Activa (PEA) en un país, representa el esfuerzo de cada uno de sus habitantes que se encuentran en edad para realizar trabajos, si dentro de esta población se encuentra gente que por alguna razón está discapacitada y no es considerada apta para la producción, entonces suelen convertirse no sólo en una carga económica para su familia, sino para la sociedad. Si se lograse que al porcentaje actual de la PEA se incorporen discapacitados con oportunidades de trabajo mejor a los que actualmente tienen, su desempeño y autoestima indudablemente mejoraría.
La tecnología ha ayudado a los discapacitados a reincorporarse a la vida productiva, sin embargo, muchos de ellos no logran una completa rehabilitación y su oportunidad de encontrar empleo se ve minimizado por sus carencias.
Pero esto no sólo afecta a las personas con estas características, la sociedad deja de obtener una producción adecuada debido a que personas que se encuentran en edad productiva no se incorporan por problemas en sus habilidades motoras.
El ubicar el costo – beneficio de la rehabilitación en personas económicamente activa permite conocer la necesidad de apoyo a esta población para su pronta incorporación al medio productivo. Además de motivarlos al sentirse que pueden apoyar económicamente a su familia, dejando de ser una carga.
Una de las áreas de aplicación más conocidas de la robótica cooperativa está en el sector industrial: existe un interés en su aplicación en el diseño de prótesis para personas que hayan perdido un miembro, la telemanipulación con destreza es una aplicación tecnológica muy deseable en la actualidad. Estas investigaciones pretenden extender el impacto de la robótica cooperativa en la rehabilitación de miembros y/o asistencia permanente a través de la interacción exoesqueleto-paciente.
Finalmente, en contraste a las terapias asistidas manualmente a las automatizadas, las sesiones asistidas con robot se pueden incrementar en número y tiempo, reduciendo el esfuerzo del terapeuta por paciente. Además, la asistencia robótica puede suministrar mediciones cuantitativas permitiendo la observación y evaluación del progreso de la rehabilitación.
La discapacidad afecta no sólo a la persona, sino también al núcleo familiar y a la comunidad de la que forma parte. Hidalgo se encuentra en el lugar 10 en el censo del 2000 con una población de 2.1 discapacitados por cada 100 habitantes, mientras que Chiapas se encontró en el último lugar de las entidades con 1.3 discapacitados por cada 100 habitantes. De lo anterior el porcentaje más alto de población con tipo de discapacidad motriz es del 45.3% seguido del visual (Antúnez F & Balcázar, 2000). Sin embargo, se han establecido diversos convenios como el de la Organización Internacional del Trabajo, ratificado por México en abril del 2001, donde se pugna por un derecho que tienen estas personas de trabajar con igualdad de oportunidades.
Si se logra identificar el costo beneficio de invertir en rehabilitaciones adecuadas, esta población vulnerable lograría con mayor rapidez su adaptación al ámbito productivo. Generando una pregunta de investigación necesaria: ¿Es factible considerar la inversión en rehabilitación a los discapacitados de habilidades motoras que se encuentran en edad productiva para su pronta reincorporación en el mercado laboral?
La discapacidad es la condición de desventaja motriz de una persona; el discapacitado es una persona que tiene impedida o entorpecida alguna de las actividades cotidianas consideradas normales, por alteración de sus funciones intelectuales o físicas.
El INEGI proporciona la distribución porcentual de la población por causa de discapacidad según grupo de edad, misma que se muestra en la Gráfica 1.
Gráfica 1
Cómo se puede observar, es en la edad avanzada o adultos mayores donde se encuentra el mayor porcentaje; sin embargo, no se pude dejar de observar que lo que corresponde a discapacidades por accidentes también es un porcentaje importante y sobre todo en la edad adulta, que es donde la población es considerada productiva.
Las enfermedades perceptivas, cognitivas y músculo esqueléticas, que deterioran las habilidades motoras, se incrementan con la edad. En la década de los 50, el 4.9% de la población mundial eran personas mayores de 65 años y actualmente es el 20%. Se estima que para el año 2050 la población de adultos mayores excederá el 35%, con lo cual se espera se incremente de manera importante el número de discapacitados en el mundo.
Es importante retomar que anualmente 15 millones de personas en el mundo sufren un infarto y 5 millones quedan discapacitadas en forma permanente. Información que muestra que los discapacitados corresponden a una tercera parte de las personas que sufren un infarto.
En el caso de México hay que observar que uno de los porcentajes más altos en el 2000 se encontró en adultos siendo su discapacidad la motriz, misma que con rehabilitación o aparatos exoesqueletos apoyarían su inserción en la población productiva Cuadro 1.
Cuadro 1
El PIB es la forma de identificar el crecimiento de un país. El estado de Hidalgo es uno de los de menor aportación al PIB total, con el 1.4% (Gráfica 2) y su producción tiene un fuerte componente agrícola.
Gráfica 2
Contar con personas que se encuentren en edad económicamente activas y discapacitadas, disminuye la posibilidad de una participación más fuerte en el PIB.
La discapacidad por deterioro de las habilidades motoras en personas económicamente activas, ocasiona que dicha población deje de trabajar. La discapacidad afecta no sólo a la persona, sino también al núcleo familiar y a la comunidad de la que forma parte.
Hidalgo se encuentra en el décimo lugar con 2.1 discapacitados por cada 100 habitantes. Es claro que, además del impacto económico, se debe dar atención, de tal forma que mejore la calidad de vida de los discapacitados.
Motivo por el cual, los estudios realizados entre colaboradores del área de sistemas computacionales y salud son importantes.
El proceso de rehabilitación es un conjunto de procedimientos dirigidos a ayudar a una persona a alcanzar el más alto potencial físico compatible con su deficiencia. La aplicación de la robótica en procedimientos terapéuticos pretende lograr la mejor recuperación funcional motora posible.
Existen dos tipos de esqueletos: los exoesqueletos y los endoesqueletos. Los primeros son externos, soportan menos peso y lo poseen algunos animales, básicamente los insectos y los crustáceos. Los segundos son internos permiten la fijación de músculos y tendones, crecen con el animal y le permiten tener un mayor tamaño.
En el proceso de la rehabilitación los exoesqueletos robóticos son un sistema mecatrónico, que conlleva la unión de varias disciplinas como lo son la mecánica y electrónica las cuales juntas se conocen como electromecánica, la informática y el control que forman el control digital.
Todos en la misma relación y objetivo muestran modelos de sistemas, sensores, simulaciones y micro-controladores; trabajando en busca de la rehabilitación de un ser humano. Esta información se muestra en la Imagen 1.
Gráfica 2
Universidades como University of Salford in Manchester y University of Twente, TheNetherlandsmuestran sus sistemas mecatrónicos en rehabilitación como los que se observa en las imágenes 2, 3 y 4.
Imagen 2
Imagen 3
Imagen 4
Esta información y unión de disciplinas en la actualidad, permiten no sólo lograr una mejor calidad de vida a los discapacitados motores, sino también incorporarlos al medio productivo, mejorar su autoestima y beneficiar a sus familias económicamente y a su región.
En el ámbito de la rehabilitación disminuiría el tiempo de la misma, además de ser menos doloroso el proceso que en algunos casos no son concluidos debido a lo traumático que es para el paciente.
Conclusión
Los trabajos realizados entre el sector salud e ingeniería han permitido desarrollar importantes dispositivos que logran mejorar la vida del ser humano sobre todo después de percances difíciles de superar.
Las universidades cuentan con alumnos en formación y con académicos que son la guía en el desarrollo científico, juntos se involucran y pueden notar que sus conocimientos sirven para solucionar problemas y no solo funcionar como una maquinaria o empresa movida por el criterio de ganancia; sino de concebir a la población discapacitada como un grupo que desea no quedar al margen del trabajo, con la necesidad de seguir construyendo su futuro y fortaleciendo a su país.
Bibliografía
Antúnez F, M. E., & Balcázar, A. (2000). Diagnóstico sobre Discapacidad en México. Recuperado el 2011, de http://scm.oas.org/pdf/2007/DIL00140s.pdf
Dávila, R. (2009). México entre los principales países con mayor índice de accidentes de tránsito. Journalmex Periodistas de México.
Gudiño-Lau, J., & Artega, M. (s.f.). Dynamic Model, Control and Simulation of Cooperative Robots: A case study. Chapter in Mobile Robotics, moving intelligence.
a Profesor Investigados Titular “B” del Área Académica de Sistemas Computacionales, ESTl - UAEH <<
b Profesor Investigados Titular “B” del Área Académica de Sistemas Computacionales, ESTl - UAEH <<