Simulación computacional de una prótesis híbrida biónica-mioeléctrica. Diseño y simulación computacional de una prótesis que combina tecnología biónica y mioeléctrica, utilizando biomateriales sostenibles, para mejorar la movilidad y la conexión neuromuscular en personas con amputaciones de brazos o manos
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Fecha
2025
Autores
Camargo Madariaga, Johan José
Olarte Márquez, Sheilly Julieth
Silva Larios, Taína Gabriela
Título de la revista
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Editor
Ediciones Universidad Simón Bolívar
Facultad de Ingenierías
Facultad de Ingenierías
Resumen
El desarrollo de prótesis avanzadas ha transformado significativamente el campo de la ingeniería biomédica, orientándose hacia soluciones que integren sistemas mioeléctricos y biónicos capaces de imitar con precisión la movilidad humana. Ante el incremento de casos de amputación y las limitaciones de los modelos convencionales, surge la necesidad de desarrollar dispositivos más funcionales, intuitivos y adaptables. En este contexto, la presente investigación tiene como propósito realizar la simulación computacional de una prótesis híbrida biónica–mioeléctrica mediante el software SolidWorks, con el fin de analizar su comportamiento estructural, la precisión de sus movimientos y su viabilidad funcional. La propuesta combina la fiabilidad de las señales electromiográficas (EMG) con el control neuronal, buscando un control más natural y una mayor integración neuromuscular entre el usuario y la prótesis.
El estudio contempla el modelado tridimensional del dispositivo siguiendo parámetros antropométricos humanos, la aplicación de requerimientos técnicos que aseguren su desempeño estructural y la evaluación de su precisión mediante análisis cinemáticos. De esta manera, el trabajo contribuye al desarrollo de tecnologías asistidas orientadas a la rehabilitación funcional, promoviendo la optimización de prótesis más eficientes y adaptadas a las necesidades del usuario.
The development of advanced prostheses has significantly transformed the field of biomedical engineering, shifting towards solutions that integrate myoelectric and bionic systems capable of accurately mimicking human mobility. Given the increasing number of amputations and the limitations of conventional models, the need has arisen to develop more functional, intuitive, and adaptable devices. In this context, this research aims to perform a computational simulation of a hybrid bionic-myoelectric prosthesis using SolidWorks software, in order to analyze its structural behavior, the precision of its movements, and its functional viability. The proposal combines the reliability of electromyographic (EMG) signals with neural control, seeking more natural control and greater neuromuscular integration between the user and the prosthesis. The study includes the three-dimensional modeling of the device following human anthropometric parameters, the application of technical requirements that ensure its structural performance, and the evaluation of its precision through kinematic analysis. In this way, the work contributes to the development of assisted technologies aimed at functional rehabilitation, promoting the optimization of more efficient prostheses adapted to the user's needs.
The development of advanced prostheses has significantly transformed the field of biomedical engineering, shifting towards solutions that integrate myoelectric and bionic systems capable of accurately mimicking human mobility. Given the increasing number of amputations and the limitations of conventional models, the need has arisen to develop more functional, intuitive, and adaptable devices. In this context, this research aims to perform a computational simulation of a hybrid bionic-myoelectric prosthesis using SolidWorks software, in order to analyze its structural behavior, the precision of its movements, and its functional viability. The proposal combines the reliability of electromyographic (EMG) signals with neural control, seeking more natural control and greater neuromuscular integration between the user and the prosthesis. The study includes the three-dimensional modeling of the device following human anthropometric parameters, the application of technical requirements that ensure its structural performance, and the evaluation of its precision through kinematic analysis. In this way, the work contributes to the development of assisted technologies aimed at functional rehabilitation, promoting the optimization of more efficient prostheses adapted to the user's needs.
Descripción
Palabras clave
Prótesis híbrida, Control mioeléctrico, Control biónico, Simulación computacional, SolidWorks, Ingeniería biomédica, Rehabilitación funcional
