Un braç robòtic de baix cost creat per estudiants com a alternativa a les pròtesis convencionals del mercat
El 'pilot' de l'equip Arm2U, Kyle Briggs, competint amb la pròtesi en una de les proves de la Cybathlon 2023
L’equip d’enginyeria biomèdica ARM2u, de l’Escola Tècnica Superior d’Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB) de la UPC, treballa en noves funcionalitats de la seva pròtesi transradial de braç de baix cost creada amb impressió 3D. A més de desenvolupar una tecnologia per controlar la pròtesi amb tècniques d’intel·ligència artificial, treballen per crear una mà amb dits i incorporar-la al braç robòtic. El grup ha guanyat recentment la competició de les jornades d'indústria de la Maker Faire de Galícia. Ara, cerquen finançament per introduir la pròtesi en el mercat, així com nous 'pilots' per provar el prototip.
16/06/2023
ARM2u és un equip d’enginyeria biomèdica multidisciplinari format per 15 estudiants del grau en Enginyeria en Tecnologies Industrials, del màster universitari en Enginyeria Industrial i del master’s degree in Automatic Control and Robotics de l’Escola Tècnica Superior d’Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB) de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC).
Des de l’any 2018, aquest grup de joves treballa en el desenvolupament d’una pròtesi de braç personalitzable que respon als impulsos nerviosos de l’usuari. Es tracta d’un braç protètic transradial −que substitueix el braç que falta per sota del colze− i mioelèctric, es controla amb els senyals elèctrics generats de forma natural per la contracció dels músculs.
La pròtesi és un braç robòtic totalment funcional, que permet fer els moviments de pronosupinació (rotació del canell) i obertura-tancament de la mà. Això és possible gràcies a la incorporació de sensors EMG que s’encarreguen de recollir les ordres que el pacient envia al dispositiu −mitjançant la contracció de fibres musculars determinades− i de transformar aquests impulsos elèctrics en un senyal que el microcontrolador pugui entendre i utilitzar.
El disseny de la pròtesi permet ajustar-la a les dimensions del braç de la persona portadora. Aquesta característica, juntament amb el seu pes reduït, augmenten la comoditat del dispositiu.
Millora de la pròtesi amb IA i una mà amb dits
Amb dos prototips creats, l’equip continua treballant en la millora de la pròtesi. Amb aquest objectiu, han desenvolupat una tecnologia de control de pròtesi mioelèctric basada en l’anàlisi de patrons mitjançant tècniques d’intel·ligència artificial, cosa que permet adaptar encara més la pròtesi a la persona usuària. També treballen en el desenvolupament d’una mà amb dits per incorporar-la a la següent versió del prototip.
Amb aquest braç robòtic, l’equip s'ha proclamat vencedor a la jornada d'indústria de la Maker Faire Galicia 2023, que ha tingut lloc els dies 3 i 4 de juny, una fira nacional de referència en innovació, tecnologia inclusiva i emprenedoria, en què s'han presentat més de 70 projectes.
ARM2u té ara la vista posada al Cybathlon Edition 2024, la competició principal del Cybathlon Challenge que tindrà lloc el mes d'octubre de 2024 i en què ARM2u és l’únic equip espanyol participant. En aquests esdeveniments, persones amb discapacitats físiques –els anomenats ‘pilots’– posen a prova les pròtesis desenvolupades per equips de recerca de l’entorn universitari i empresarial de tot el món, mitjançant la realització de tasques quotidianes, com ara manipular i transportar objectes o introduir-los en una posició concreta en cubs amb diferents ranures. La participació de l'equip a la darrera edició d'aquest campionat, la Cybathlon 2023, que va tenir lloc el 29 de març passat, els ha permès demostrar els avenços en la tecnologia de la pròtesi respecte a la versió anterior i també promoure l'interès entre el públic i les empreses participants pel prototip.
Pròtesi de baix cost fàcilment reproduïble
L’objectiu de l’equip ARM2u és introduir en el mercat una pròtesi que ajudi les persones afectades per aquest tipus de discapacitat, amb un cost molt inferior al de models similars que existeixen. Un prototip que es pot reproduir fàcilment a baix cost, ja que està fabricat amb plàstic PLA mitjançant tècniques d’impressió 3D.
Cerca d'espònsors i de nous 'pilots'
L’equip cerca patrocinis que ajudin a tirar endavant el projecte i comercialitzar la pròtesi. Tal com explica el team leader de l’equip, Álvaro García Martín, "el suport de patrocinadors és clau per a arribar als objectius marcats. Per a equips de desenvolupament petits com ARM2u, l’aportació de recursos i coneixements en el sector per part de diferents espònsors permeten millorar la tecnologia que incorpora la pròtesi, les funcionalitats i l’adaptabilitat per a l’usuari final".
D’altra banda, el grup d'estudiants busca també nous ‘pilots’, una figura fonamental en el disseny i el desenvolupament de les pròtesis, ja que són les persones per a les quals es personalitza el prototip i els que en proven les funcionalitats en un entorn real.
