Tesis Doctorado
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Browsing Tesis Doctorado by Author "Aqueveque Navarro, Pablo Esteban"
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Item Desarrollo e implementación de una estrategia para la evaluación automática del riesgo de caídas en personas usando sensores inerciales.(Universidad de Concepción., 2021) Gómez Arias, Britam Arom; Aqueveque Navarro, Pablo EstebanEste trabajo presenta una investigación referente a la identificación y el análisis automático del movimiento humano mientras se realizan evaluaciones clínicas sensorizadas para determinar el riesgo de caídas en población objetivo. El proyecto incluye la implementación de un sistema de medición con una Unidad de Medición Inercial bajo las características propias de un sistema “wereable”: portable, autónomo, inalámbrico y ergonómico, y el posterior procesamiento para la identificación de las actividades realizadas durante la aplicación del “Timed Up & Go Test” de 3–metros y su versión extendida (6–metros). Con esto, se propone un análisis automático para la extracción de los índices y/o características correspondientes que caracterizan el movimiento humano durante el “Timed Up & Go Test” y la marcha usando el Test de 10 metros como referencia para su versión extendida y, de esta manera, otorgar una evaluación automática y específica del riesgo de caídas usando algoritmos de aprendizaje automático. Los resultados obtenidos en cuanto a la identificación del riesgo en cada una de las actividades observadas durante la realización del “Timed Up & Go Test” van de bien a excelente, con un “Recall” (sujetos con riesgo de caídas respecto al total de sujetos con riesgo) de un 88.46 % en las fases de pararse y del primer giro, hasta un 100 % en las fases del primer giro y en la marcha del “Timed Up & Go Test” no extendido, comprobando que mediante el uso de una Unidad de Medición Inercial ubicada en la espalda y algoritmos de aprendizaje automático se puede determinar el riesgo de caídas en sujetos durante el “Timed Up & Go Test” y su versión extendida, no solo de manera global, sino también de manera específica al segmentar las actividades realizadas durante su ejecución. Esta tesis contribuye a la investigación y desarrollo de sistemas para el análisis y monito reo clínico del movimiento humano, centrándose en el reconocimiento automático de actividad humana y en la extracción de índices que caracterizan el riesgo de caídas.Item Diseño e implementación de una prótesis mioeléctrica de mano con manipuladores intercambiables energizados mediante enlaces inductivos resonantes.(Universidad de Concepción., 2020) Germany Morrison, Enrique Ignacio; Aqueveque Navarro, Pablo EstebanEl desarrollo de prótesis de miembro superior ha sido fuertemente impactado por los desarrollos tecnológicos en los últimos años, generando significativos avances no solo en materialidad, resistencia y apariencia, sino que también en su usabilidad, control y destreza. Este trabajo de tesis considera aportes de investigación en 3 aspectos relevantes para el desarrollo de prótesis mioeléctricas que impactan el grado de destreza y usabilidad de este tipo de dispositivos. En primer lugar, se conceptualizan y desarrollan sistemas de energización inalámbrica basadas en enlaces inductivos para transferir energía entre el soquete y manipulador, incluyendo sistemas de control de energización que permiten optimizar la transferencia de energía. Segundo, se proponen y desarrollan manipuladores simples, con baja cantidad de grados de libertad, pero intercambiables de forma rápida y sencilla, controlables mediante señales de electromiografía. Para lo anterior, se realizan pruebas del sistema con voluntarios amputados. Tercero, se realizan aportes en conceptualización diseño y caracterización de sensores táctiles mediante sensores capacitivos. Los resultados muestran que los manipuladores se anclan mecánicamente al soquete y se energizan de forma inalámbrica mediante enlaces inductivos resonantes alcanzando eficiencias de transmisión de energía del 69% (incluyendo pérdidas en sistema inversor y etapa de rectificación). La prótesis desarrollada cuenta con tres variantes de manipuladores, los cuales se energizan de forma inductiva e intercambian información de control mediante enlace Bluetooth. Se validan de forma satisfactoria los sistemas de control y energización del dispositivo mediante pruebas de control y destreza a través de la “Prueba de Caja y Cubos”.Item Estrategias de control de energización de implantes médicos mediante enlaces inductivos(Universidad de Concepción., 2017) Saavedra Rodríguez, Francisco Andrés; Aqueveque Navarro, Pablo EstebanLos enlaces inductivos se caracterizan por ser sensibles a cambios de acoplamiento entre bobinas y cambios de consumo energético propios del funcionamiento de un dispositivo electrónico. Eso hace que mantener el voltaje de energización estable sea un reto. Actualmente, los métodos de regulación se basan en el uso de reguladores lineales de tensión, los cuales tienen la desventaja de disipar la energía que no se está utilizando en forma de calor. El aumento de temperatura en un dispositivo electrónico común generalmente no es crítico y se pueden implementar sistemas que permitan disipar ese calor. Sin embargo, cuando hablamos de dispositivos médicos implantados un aumento de la temperatura puede causar daños permanentes en los tejidos circundantes al implante, y por lo tanto, afecta a la seguridad del paciente. En este trabajo se probó y validó una estrategia de control que permiten controlar el voltaje de energización de dispositivos médicos implantados, utilizando un enlace inductivo topología serie-paralelo frente a cambios de acoplamiento y cambios de consumo. A diferencia de las estrategias propuestas a la fecha, la que se presenta en este trabajo permite hacer un control desde el circuito primario del enlace inductivo, es decir, desde la parte externa del dispositivo implantado. Esto permite eliminar cualquier sistema de regulación en el implante, haciendo que sea más confiable, más pequeño y se disminuyan las fuentes de disipación de calor. Se probó el concepto emulando un dispositivo implantado que tiene un consumo de 83.3 mW en reposo y 166,7 mW en funcionamiento. Mediante la estrategia propuesta se logró regular el voltaje de energización de 5V a una distancia máxima de 3 cm. Se evaluó el impacto que tiene la estrategia de control en la disipación de energía cuando se utiliza un regulador de voltaje, donde se disminuyó el aumento de temperatura desde 25ºC a 3ºC.