Obtención experimental de funciones de transferencia que relacionan la fuerza aplicada en los movimientos básicos de la mano con la actividad electromiografica del antebrazo

Abstract

En este artículo es presentado el desarrollo de un experimento para identificar el sistema EMG-Fuerza muscular durante los movimientos básicos de la mano (flexión-extensión, abducción-aducción y pronación-supinación). La obtención de modelos que relacionen tanto EMG como fuerza permite mejorar el control de prótesis, perfeccionando su funcionalidad y naturalidad. Por ello el presente proyecto buscó obtener experimentalmente una función de trasferencia para cada movimiento a partir de las señales registradas de fuerza y EMG. Finalmente se evaluó la variación paramétrica para cada función bajo diferentes condiciones de trabajo. La ejecución del proyecto se realizó mediante la siguiente metodología: primero se diseñó la instrumentación para la medición de la fuerza, la cual fue adquirida mediante el software Labview con una tarjeta de adquisición de datos NI (National Instruments). A su vez la señal EMG fue registrada con un electromiógrafo. Posteriormente las señales obtenidas fueron procesadas para realizar la identificación del sistema EMG-Fuerza y su respectiva verificación con Labview. Como resultado de la implementación de la metodología propuesta se destacó la obtención del error medio cuadrático a partir de la verificación del modelo para cada movimiento, para el cual el movimiento de supinación arrojó el menor error (0.0001%) y el de pronación el mayor (4.6428%). Así mismo con base a la identificación del sistema fue obtenida una función de transferencia de segundo orden, la cual fue validada demostrando que efectivamente la relación EMGFuerza es un sistema de orden dos. Finalmente se realizó un análisis estadístico para la variación paramétrica de las funciones con respecto a la carga y al paciente, del cual se observó que los parámetros del modelo para cada movimiento seguían la media. Por tanto se concluyo que para cada movimiento de la mano la función de transferencia es generalizada de orden dos, independientemente del paciente o las condiciones de trabajo.