El siguiente proyecto plantea el diseño y fabricación de protesis mioeléctricas personalizadas de mano, con sistemas de retroalimentación háptica y mediante el empleo de tecnología de fabricación digital con filamentos reciclados PETG obtenidos de las botellas de plástico. Ello orientado a personas de bajos recursos para permitir su re inserción al mercado laboral.  https://t.ly/mWZN

Según resultados de la Encuesta Nacional Especializada sobre Discapacidad (ENEDIS), se estima que en el país 1 millón 575 mil 402 personas padecen de alguna discapacidad y representan el 5,2 % de la población nacional. Del total de esta población, el 41.3 % se encuentra en una edad entre los 15 y los 64 años: población económicamente activa. Según el tipo de limitación, el 59,2 % de las personas tienen limitación “para moverse o caminar y/o para usar brazos o piernas”; extrapolando los datos de un estudio previo y más específico del INR, los pacientes con amputaciones de miembro superior representan aproximadamente el 22 % del universo de pacientes con amputaciones de brazo y/o pierna. Este grupo, si bien es reducido, sigue siendo un grupo importante, el cual requiere de un alto grado de cuidado por parte de familiares y/o personal médico, lo cual genera un gasto para el Estado y limitación laboral, en muchos casos de más de una persona.

La discapacidad y la salud en el trabajo albergan problemáticas tecnológicas relevantes y de interés global que dan pie a diversas líneas de investigación que contribuyen a proteger la salud y mejorar la calidad de vida de las personas con capacidades diferentes. En el Perú, la investigación y contribución científica en estos dos grandes temas son promovidos por La Ley de Seguridad y Salud en el Trabajo (Ley 29783) y la Ley General de la Persona con Discapacidad (Ley 29973). En el campo de la rehabilitación, las prótesis mioeléctricas transradiales contribuyen, Principalmente, en la interacción y manipulación del paciente con su medio. A nivel internacional, existe un moderado desarrollo de esta línea, así como una industria que produce estos productos; sin embargo, estos son de un costo muy elevado y solo cumplen un reducido número de funciones, de forma que los usuario muchas veces se ven insatisfechos. Asimismo, la oferta de prótesis constituye un problema, pues las casas de ortopedia se encuentran en un 90 % únicamente en la capital (Lima). Por otro lado, una prótesis de garfio se cotiza entre 4,000 y 5,000 soles; las manos estéticas no funcionales entre 5,000 y 6,000 soles; mientras que el de prótesis mioeléctricas importadas a 25,000 soles. Dichos costos son imposibles de pagar para aquellas personas que sufren de amputación por causas laborales. Ello, considerando que cerca del 70% del mercado laboral es informal. Hecho que niega a los trabajadores que sufren accidentes (40 casos al mes, según el Ministerio de Trabajo) el acceso a un seguro que les permita cubrir el costo de una prótesis decente.

A nivel nacional, desde el año 2015 en la Pontificia Universidad Católica del Perú, se viene desarrollando sostenidamente la línea de investigación en el desarrollo de prótesis mioeléctricas (FONDECYT 206-2015, FONDECYT 160-2015). Estos proyectos de investigación han permitido al Grupo de Investigación en Biomecánica y Robótica Aplicada desarrollar prótesis con 6 a 7 grados de libertad. Asimismo, desde 2016 se desarrolla investigación en prótesis de actuación mecánica (FONDECYT 149-2016), las cuales son fabricadas empleando tecnología de fabricación digital (Escaneo 3D, diseño paramétrico en computadora e impresión 3D). Ambas aproximaciones presentan desventajas en cuanto se piensa en la investigación orientada a usuario. Por un lado, la cantidad de motores, tarjetas y sensores que componen las prótesis mioeléctricas añaden gran cantidad de peso y reducen la destreza del uso de la prótesis al usuario. Asimismo, las prótesis mecánicas desarrolladas, para niveles de amputación por encima de la muñeca, requieren un componente adicional en impresión 3D que vaya en otra parte del cuerpo (codo, hombro) para la activación. Ello incrementa el grado de rareza que requiere desarrollar el usuario para sujetar los objetos, pues requiere componer el movimiento relativo del codo o el hombro para acomodarse y sujetar el objeto deseado.

En ese sentido, el proyecto planteado busca integrar las ventajas que presentan ambos tipos de prótesis en un modelo de bajo costo, pues se considera llevar la investigación a un producto. Así, el planteamiento propone el diseño, desarrollo e implementación de una prótesis mioeléctrica transradial personalizable con sistema de retroalimentación háptico de bajo costo. Por ello, la contribución de índole práctica derivable de este estudio representa el perfeccionamiento del empleo de las señales Electromiográficas EMG para el control avanzando de prótesis mioeléctricas de miembro superior. De esta manera se aportará al desarrollo del sector estratégico de manufactura avanzada, debido a los algoritmos diseñados, a los software desarrollados, los mecanismos infractuados de los dedos de la prótesis y la aplicación de tecnologías de fabricación digital en filamentos PET reciclados. Con esto se fomentará así el uso de las TIC como tecnología transformadora. La propuesta tiene un impacto social positivo y significativo que se refleja en una sociedad inclusiva donde el usuario es clave en la difusión y concientización. A nivel económico y social, se reducen las barreras laborales y se amplían las oportunidades por el uso de una prótesis funcional y accesible, lo que beneficia la inserción de las personas a sus actividades profesionales y contribuye al bienestar del usuario y su familia. Ademas, el equipo desarrollará y promoverá la innovación e investigación en el progreso de la prótesis de mano mioeléctrica con mayores funcionalidades, de miembro superior completo, de miembros inferiores, así también como nuevos materiales, dispositivos y metodologías, con lo cual se reforzará el vínculo entre tecnología e inclusión social.

Modalidad de proyecto: Proyecto de investigación avanzado

Los proyectos deben ser presentados de manera asociativa (con una o más entidades asociadas).

La conformación mínima es la siguiente:

• Un investigador principal
• Un coinvestigador
• Un tesista de posgrado
• Un gestor tecnológico
• Un coordinador administrativo

Tipo de proyecto: Investigación aplicada

Subsector: Manufactura avanzada

Sector: Estratégico

Lugar de ejecución del proyecto: Lima

Fecha de inicio:  01/01/2019

Fecha de cierre:  01/01/2021

Plazo de ejecución (meses): 24

Objetivo principal

El siguiente proyecto de investigación aplicada propone impulsar la investigación científica y tecnológica orientada a la solución de los problemas de las personas con discapacidad de miembro superior que se encuentren en el Perú, ello a través de prótesis mioeléctricas personalizadas, de mano y dedos, que cuenten con retroalimentación háptica -sensación del tacto artificial sobre la superficie de la sección con amputación-. Para ello se empleará tecnología de fabricación digital (scanneo 3D, diseño por computadora e impresión 3D) en filamentos de PET reciclado de bajo costo, por lo que podrá estar al alcance de poblaciones vulnerables en Perú y la región. Así, se atenderán las siguiente dos áreas del conocimiento: a) en el sector estratégico, el de manufactura avanzada, en tanto comprende la fabricación de prótesis de mano funcionales con software y hardware propio, basado en procesos de robótica y automatización; y b) en el sector general, el de salud. De esta manera, se promoverá el desarrollo social mediante la inserción, o re-inserción, de la persona con discapacidad al mercado laboral en el menor tiempo de producción y entrega. Ello le brindará una herramienta que le devuelva la productividad sobre actividades que había creído completamente perdidas, convirtiéndose así en un proveedor para su hogar e incrementando la competitividad del usuario. Asimismo, se busca garantizar la sostenibilidad ambiental al fabricar los componentes de la prótesis mioeléctrica con filamentos hechos de plástico reciclado PET, con esto se contribuirá al proceso de reciclaje del mismo, orientado a resolver una demanda nacional al aprovecharlo como materia prima de prótesis mioeléctricas de bajo costo. Por tanto, se aumentará la cantidad y calidad de la línea de investigación de prótesis róboticas; se formarán nuevos recursos humanos en esta línea de investigación con la inclusión de un tesista de posgrado y uno de pregrado; y debido al impacto social a alcanzar, se difundirán los resultados de la investigación por su caracter innovador.

Objetivo específico 1

Diseño, selección y fabricación de las partes mecánicas para el prototipo de prótesis mioeléctrica personalizable

Objetivo específico 2

Desarrollo de un algoritmo para clasificar las señales electromiográficas (EMG) para control de movimiento de la prótesis mioeléctrica

Objetivo específico 3

Diseño, desarrollo e implementación de un sistema de retroalimentación háptica para usuarios de prótesis mioeléctrica

Objetivo específico 4

Diseño e implementación del sistema embebido para control de una prótesis mioeléctrica de bajo costo e integración al sistema

Institución responsable del proyecto

Pontificia Universidad Católica del Perú

RUC: 20155945860

Tipo de entidad: Universidades que se encuentren licenciadas o en proceso de licenciamiento por la SUNEDU

Régimen: Privado

Tipo de organización: Sin fines de lucro

Departamento: Lima

Provincia: Lima

Distrito: San Miguel

Dependencias: Grupo de Investigación en Biomecánica y Robótica Aplicada GIRAB PUCP

Investigador principal

Nombres: Julio Cesar

Apellido paterno: Tafur

Apellido materno: Sotelo

Grado académico: Doctorado

Nombre del grado académico: Ingeniero Electrónico

Entidad: Pontificia Universidad Católica del Perú

Dependencia: Grupo de Investigación en Biomecánica y Robótica Aplicada GIRAB PUCP

Coinvestigadores

Nombres: Dante Ángel

Apellido paterno: Elías

Apellido materno: Giordano

Grado académico: Doctorado

Entidad: Pontificia Universidad Católica del Perú

Dependencia: Grupo de Investigación en Biomecánica y Robótica Aplicada GIRAB PUCP

Tesistas

Nombres: Tesista no identificado 1

Apellido paterno: –

Apellido materno: –

Tipo de tesis: Maestría

Entidad: Pontificia Universidad Católica del Perú

Nombres: Tesista no identificado 3

Apellido paterno: –

Apellido materno: –

Tipo de tesis: Licenciatura

Entidad: Pontificia Universidad Católica del Perú

Gestor tecnológico

Nombres: Lizeth

Apellido paterno: López

Apellido materno:

Entidad: Pontificia Universidad Católica del Perú

Coordinador administrativo

Nombres: Úrsula

Apellido paterno: Zevallos

Apellido materno: Tuesta

Entidad: Pontificia Universidad Católica del Perú

Rubros financiables

• Recursos humanos (hasta 50% del monto financiado)

1. Incentivo monetario para el investigador principal y coinvestigadores: no debe sobrepasar el máximo de S/ 2,000 mensuales por investigador.
2. Pago a los tesistas: no debe sobrepasar el máximo de S/ 1,500 mensuales por tesista.
3. Pago al personal técnico o asistente de investigación: no debe sobrepasar el máximo de S/ 1,000 mensuales por técnico.
4. Honorarios o incentivos para un gestor tecnológico: no debe de sobrepasar el máximo de S/. 1,500 mensuales.

• Equipos y bienes duraderos (hasta 20% del monto financiado)

Corresponde a la adquisición de equipos menores para el proyecto de investigación.

• Materiales e insumos

1. Materiales, insumos, reactivos, accesorios, componentes electrónicos o mecánicos, bienes no inventariables.
2. Material bibliográfico, tales como manuales, bases de datos, libros especializados, otros, y/o suscripciones a redes de información (en físico o electrónico).
3. Software especializado para el desarrollo de los proyectos de investigación.

• Viajes

Corresponde a los gastos de viajes relacionados a actividades propias del proyecto de investigación.

Los gastos que aplican para este rubro son los siguientes:

1. Pasajes: terrestres, aéreos, nacionales e internacionales, en clase económica.
2. Viáticos: comprenden los gastos por concepto de alimentación, hospedaje y movilidad (hacia y desde el lugar de embarque), así como el desplazamiento en el lugar donde se realizan las actividades. El concepto de viáticos es aplicable para estancias cuya duración sea menor a los quince (15) días calendario, considerando los topes máximos diarios detallados en el Anexo 2.
3. Manutención: comprenden los gastos de alojamiento, alimentación y movilidad local durante su permanencia en el lugar sede del objeto del beneficio otorgado, o desplazamientos relacionados con el mismo. El concepto de manutención es aplicable siempre que se trate de una estancia cuya duración sea mayor o igual a quince (15) días calendario, considerando los topes máximos diarios detallados en la convocatoria.
4. Seguro de viaje: el seguro es de carácter obligatorio y su valor debe estar de acuerdo al precio de mercado. La cobertura típicamente incluye gastos médicos de emergencia, muerte accidental, invalidez e imprevistos logísticos durante el viaje (retraso de vuelos, demora o pérdida de equipaje, robos, etc.). El precio del seguro puede variar en función a la edad, duración del viaje y el destino. Se puede financiar hasta un máximo de S/ 2,000.

• Servicios de no consultoría.

Corresponde a los gastos de contratación de personas naturales o jurídicas para la ejecución de actividades de índole técnica especializada, consideradas como críticas para lograr el buen resultado del proyecto de investigación: servicios de laboratorio, colección de datos, procesamiento de muestras, análisis y diseño.

• Otros servicios

Corresponde a los gastos de contratación de personas naturales o jurídicas para la ejecución de actividades complementarias del proyecto de investigación, tales como:

1. Actividades de difusión:

1. Gastos de organización de taller de cierre del proyecto.
2. Costo de publicación de artículos en revistas indizadas.

• Costo de inscripción para participar en eventos o para discutir los resultados con personal interesado o calificado.

1. Actividades complementarias de la investigación:

1. Gastos de importación y desaduanaje de materiales, insumos o equipos relacionados al proyecto de investigación que se adquieran en el extranjero.
2. Gastos relacionados a la obtención del título o grado.

• Gastos relacionados a la solicitud de patentes.

1. Gastos de mantenimiento correctivo para los equipos adquiridos u otro equipo de laboratorio que deba usarse en el proyecto.

• Gastos de gestión (hasta 10% del monto financiado)

Corresponde al incentivo monetario para el coordinador administrativo, útiles de oficina y servicios de imprenta.