Desafíos sociales

La prevalencia del uso de sillas de ruedas es de 62 por cada 10.000 habitantes, es decir, 361 000 usuarios de sillas de ruedas manuales (FRM) y/o eléctricas (FRE) que viven en Francia (Vignier et al., 2007).

Si bien la elección de la ayuda debe estar en función del nivel de degradación ligado a la patología, las consideraciones económicas entran en juego y hacen que se conserve el FRM principalmente cuando el sujeto presenta dificultades de deambulación. Sin embargo, se reconoce que el uso de un FRM implica un sobreesfuerzo de la estructura miotendinosa y osteoarticular de la cintura escapular (Boninger et al., 2002), que a largo plazo es responsable de fenómenos degenerativos y dolorosos que afectan a la articulación escapulohumeral y a las estructuras adyacentes (Nadeau, 1997). El desarrollo de nuevos sistemas de adaptación y personalización basados en una silla de ruedas asistida podría resultar beneficioso en este contexto. Por otra parte, a las personas con graves deficiencias motrices les puede resultar muy difícil conducir una RWB y orientarse. El simple hecho de atravesar las puertas puede suponer un gran reto para las personas con tetraplejia que tienen un control limitado de su silla de ruedas. En combinación con la tecnología anticolisión, la evitación de obstáculos puede aumentar considerablemente la independencia de los usuarios discapacitados de sillas de ruedas. Para superar estas dificultades, se pueden desarrollar nuevos modos de interacción hombre-máquina (control compartido) introduciendo primitivas de navegación automática (detección automática de obstáculos, paso automático de puertas, posicionamiento automático de la ERF para las transferencias, etc.). Esto puede implicar la definición de cuándo y cómo puede intervenir la asistencia de retroalimentación háptica, por ejemplo, insertándose eficazmente en los bucles de control sensoriomotor utilizados por la persona con movilidad reducida, sin descuidar la supervisión operada en los niveles superiores de control. Del mismo modo, puede ser importante estudiar cómo se orientan en los entornos urbanos las personas con discapacidades graves (por ejemplo, IMC) que se mueven en FRE. De hecho, esto puede llevar a proponer interfaces de usuario sensibles al contexto, personalizadas y multimodales (en el sentido de la interacción persona-ordenador) basadas en la silla de ruedas para ellos.

Objetivo del reto social :Aumentar la movilidad de los usuarios de sillas de ruedas manuales y/o eléctricas mediante el desarrollo de sistemas de asistencia a la movilidad :

• Desarrollar modelos de interacción Usuario-RR basados en diferentes parámetros biomecánicos como las restricciones musculares y articulares o la potencia mecánica desarrollada.
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• Desarrollar una plataforma de simulación en un entorno realista y controlado del movimiento del FR para, por un lado, estudiar diversas situaciones de conducción del FR y, por otro, determinar parámetros biomecánicos, de forma perfectamente reproducible y controlada.
• Desarrollar algoritmos de enrutamiento (cálculo de rutas) adaptados a contextos estáticos y dinámicos, pero también a las elecciones de los usuarios.
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• Desarrollar interfaces hombre-máquina adaptadas a usuarios con discapacidades.
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El exoesqueleto es un aparato, un dispositivo activo compuesto por una estructura antropomórfica, que funciona en paralelo con el sistema musculoesquelético humano. Puede fijarse a las extremidades superiores, a las inferiores o incluso al tronco (por ejemplo, el exoesqueleto JAPET, https://www.japet.eu/fr/). Puede tener como objetivo ampliar las capacidades humanas (por ejemplo, la movilidad en la persona con deficiencia motora, el transporte de cargas pesadas) o, por el contrario, dirigirse a la rehabilitación. Aunque en la actualidad se desarrollan y comercializan exoesqueletos en todo el mundo (por ejemplo, Ekso, ReWalk, Rex Bionics, para caminar), sus limitaciones (por ejemplo, la autonomía energética, la masa, la estabilidad) no permiten todavía la plena autonomía de la persona. Además, en un entorno de rehabilitación, si los exoesqueletos para caminar permiten la verticalización, limitando así las enfermedades secundarias (por ejemplo, la desmineralización ósea debida a la postura sentada), siguen teniendo un coste energético demasiado elevado (por ejemplo, coste en O2 casi 2 veces superior al estimado en adultos sanos a pesar de una velocidad de marcha 7,4 veces inferior, Gagnon D.H., taller del PRIMOH del 28 de mayo de 2018).

Objetivo del reto social: Desarrollar las herramientas metodológicas y los modelos multidisciplinares y multiescalares necesarios para el diseño y evaluación de ortesis robóticas que respondan a las necesidades de movilidad, rehabilitación de la persona en situación de discapacidad motora o prevención de trastornos musculoesqueléticos en trabajadores expuestos por su actividad industrial:

• Desarrollar las herramientas y los modelos necesarios para el diseño de ladrillos elementales a escala de una articulación y de los segmentos asociados con el fin de satisfacer necesidades específicas (asistencia, sustitución, rehabilitación del miembro inferior o superior).
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• Sintetizar el comando a partir de un modelo biomecánico, según el objetivo (asistencia, sustitución, rehabilitación) y según las capacidades motoras y sensoriales del sujeto.
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• Garantizar un alto nivel de rendimiento y fiabilidad y, por otro lado, no comprometer la autonomía de la órtesis robótica en términos de consumo de energía.
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• Experimentar con los modelos y herramientas propuestos y aportar pruebas de concepto, mediante ensayos realizados en el contexto de la rehabilitación, la sustitución y la asistencia.
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• Aumentar las interacciones entre el LAMIH y las empresas de la cuenca a través de una cátedra industrial orientada al desgaste de los operarios y la asistencia al gesto profesional.
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