Control de mano robótica usando señales electromiográficas superficiales (EMG´S)

Resumen

Este trabajo presenta un sistema de control para una mano robótica utilizando señales electromiográficas (EMG) una técnica utilizada en la rehabilitación y control de prótesis en Norteamérica, Europa y Asia desde los años 2000 para detectar los movimientos de la mano humana. El problema planteado es cómo replicar de manera eficiente los movimientos de abrir y cerrar la mano en una prótesis robótica, utilizando sensores de bajo costo y una configuración sencilla, así mismo el objetivo es desarrollar un método que permita controlar una mano robótica mediante la actividad muscular del antebrazo, utilizando solo tres electrodos superficiales y una unidad de medición inercial (IMU).

Los antecedentes teóricos que sustentan el uso de señales EMG se basan en la capacidad de estas señales para detectar la actividad eléctrica generada por los músculos durante la contracción. La metodología consistió en colocar dos electrodos en los músculos extensores de los dedos del antebrazo y un electrodo de referencia en el codo. Las señales EMG se capturaron a una frecuencia de 100 Hz y se procesaron para eliminar picos no deseados. Se estableció un umbral de activación que diferenciara entre los movimientos de abrir y cerrar la mano. Además, se empleó una IMU para la rotación de la mano.

Los resultados muestran que con esta configuración se pueden distinguir claramente dos gestos: mano abierta y cerrada. Al superar el umbral de señal EMG, la mano robótica replicó con precisión los movimientos de la mano humana. También se controló el giro del antebrazo con la IMU, logrando un control completo de la mano robótica.