Modelo para autoayuda en rehabilitaciones neuromusculares en adultos mayores, implementando técnicas de inteligencia artificial a través de un brazo robótico

El presente trabajo describe el desarrollo, implementación y evaluación del prototipo Biomechanically Assisted Arm Prototype (BAAP), un sistema robótico diseñado para asistir en la rehabilitación neuromuscular mediante la replicación de movimientos de una extremidad superior. Este dispositivo integra tecnologías avanzadas como redes neuronales convolucionales (CNN), visión artificial y sistemas de control robótico, proporcionando una solución innovadora para abordar las limitaciones de las terapias tradicionales. BAAP utiliza un modelo de predicción basado en Deep Learning, capaz de interpretar gestos en tiempo real a partir de datos visuales capturados por cámaras. Durante su entrenamiento, la red neuronal alcanzó un 98% de precisión en los datos de entrenamiento y un 75% en los datos de validación, además un rendimiento general con matriz de confusión del 90.42% (Overall que entrega el programa de matriz de confusión) y un F1 score de 95%, garantizando una adecuada capacidad de generalización en la clasificación de gestos. Estos gestos son procesados y clasificados para generar comandos que controlan los servomotores del brazo robótico, replicando los movimientos detectados. Las pruebas realizadas demostraron que el sistema es eficiente en términos energéticos, con un consumo que oscila entre 0.2 A en reposo y 3 A bajo condiciones de alta demanda. Este proyecto valida el potencial del BAAP como una solución efectiva en el ámbito de la rehabilitación robótica y sienta las bases para futuros desarrollos en IA aplicada a la salud, abriendo nuevas oportunidades para mejorar la calidad de vida de personas con discapacidades neuromusculares.

• Autores: Mercado Bermejo, Gabriel Leonardo; Núñez Blanco, Jesús David; Mendoza Olivo, Carlos Andrés
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2025
• Institución: Corporación Universidad de la Costa
• Repositorio: REDICUC - Repositorio CUC
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.cuc.edu.co:11323/14281
• Acceso en línea: https://hdl.handle.net/11323/14281; https://repositorio.cuc.edu.co/
• Palabra clave: Neuromuscular rehabilitation; Assisted robotics; Convolutional neural networks; Human-robot Interaction and artificial vision; Rehabilitación neuromuscular; Robótica asistida; Redes neuronales convolucionales; Interacción humano-robot y visión artificial redes neuronales convolucionales
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• License: Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)