Diseño y desarrollo de un algoritmo de inteligencia artificial embebida para controlar una neuroprótesis de estimulación eléctrica funcional en rehabilitación de miembro superior
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Date
2024-11-06
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
Los accidentes cerebrovasculares pueden provocar discapacidades severas que afectan la movilidad y la calidad de vida. Para mitigar estos efectos, se han desarrollado técnicas de estimulación eléctrica funcional que emplean pulsos bifásicos para inducir contracciones musculares, y son fundamentales en el diseño de neuroprótesis que facilitan el movimiento de las extremidades.
Este proyecto presenta un algoritmo de inteligencia artificial diseñado para detectar señales de un sensor inercial ubicado en el brazo y reconocer los movimientos para controlar los pulsos eléctricos que indican apertura o cierre de la mano. Se utiliza un acelerómetro MPU6050 y un microcontrolador ESP32; el sistema se entrena para interpretar y responder a estos movimientos específicos. El proyecto abarca la creación de un conjunto de datos, el desarrollo de un algoritmo basado en redes neuronales y series temporales, y la implementación de un sistema de control de pulsos eléctricos. Además, se ha generado documentación que se encuentra disponible en un repositorio.
Las pruebas realizadas con un circuito emulador de la neuroprótesis mostraron un 94% de precisión en la clasificación, con 170 de 180 pruebas correctamente identificadas y un tiempo de respuesta de la red neuronal de 170.3 microsegundos. También se logró reducir el consumo del microcontrolador en un 5.88%
Description
Keywords
Algoritmo, Inteligencia Artificial, Neuroprótesis, Estimulación eléctrica funcional, Rehabilitación física