Mano robótica impulsada por aire comprimido

Científicos del Virginia Tech de Estados Unidos han desarrollado una mano robótica que tiene la capacidad de sujetar entre sus dedos objetos tan duros como una lata de conservas o tan frágiles como un huevo crudo controlando la presión del aire comprimido sin romperlo. Esta mano está, además, impulsada sólo por la presión del aire, lo que según sus creadores supone una ventaja que abre muchas puertas en el mercado de las prótesis robóticas. La mano desarrollada irá destinada al primer robot humanoide bípedo y andante fabricado íntegramente en Estados Unidos.Con ella, éste será capaz de recoger objetos como lo haría una persona.
Según informa la revista Newswise, el robot ha sido bautizado como RAPHael (Mano Robótica Impulsada por Aire con Ligamentos Elásticos), y consiste en una mano robótica completamente articulada e impulsada por un tanque compresor de aire de una presión de más de 4 atmósferas y un novedoso tubo activador tipo acordeón.
Una serie de comandos microcontroladores incluidos en este artefacto generan el movimiento necesario para coordinar el movimiento de los dedos. Según declaraciones del director de este proyecto, Dennis Hong, “el diseño de alimentación por aire es lo que hace a esta mano única, dado que con él (la máquina) no requiere de ningún tipo de motor u otros accionadores”.
Además, la fuerza de asimiento puede ser ajustada fácilmente, sólo con cambiar la presión del aire”. El agarre se deriva de la cantidad de presión del aire. Una baja presión puede usarse para un asimiento más leve, mientras que una mayor presión permite un agarre potente.
El ajuste del aire comprimido también ayuda en el agarre, dado que permite que los dedos sigan el contorno del objeto asido con naturalidad.
Según especialistas,esta mano tendría un gran mercado potencial en el sector de las prótesis robóticas, además de por su bajo coste, su seguridad y su simplicidad.

La mano de DARPA

Todavía no es posible crear e integrar una interfaz tan compleja directamente sobre el cuerpo humano, pero la gente de DARPA tiene planeado algo que no estaría tan lejos. El cerebro humano posee todo lo que necesita para controlar los movimientos de los brazos y las piernas. Esto no solo se limita a la flexibilidad del cuerpo humano, sino también a la velocidad de respuesta o la "latencia" entre la orden cerebral y el movimiento en sí. Las prótesis actuales poseen una flexibilidad y una resistencia considerables, permitiendo realizar actividades que hace algunos años atrás hubieran sido tomadas como imposibles.
Aún así, estas prótesis tienen sus limitaciones, pero de acuerdo a DARPA, estas limitaciones pueden ser superadas si se coordina a las prótesis de forma tal que puedan ser controladas con el cerebro a través de implantes. Como era de esperarse, DARPA se enfrenta a unos cuantos problemas. En primer lugar, las interfaces de grabación neural poseen un tiempo de duración muy corto, algo impráctico cuando la idea es poder utilizar la prótesis sin interrupciones. Al mismo tiempo, la capacidad de recolectar información de las ondas cerebrales es muy limitada, e insuficiente para hacer que las prótesis logren movimientos eficientes y realistas. El prototipo más avanzado de DARPA puede registrar quinientos eventos por segundo, cuando un movimiento tan simple como mover el brazo para comer demanda miles de interacciones a una velocidad impresionante.
El proyecto de DARPA buscará diseñar una prótesis controlada por vía neural que posea una duración de aproximadamente setenta años, y que cuente con una integración completa al cuerpo humano. El primer paso es determinar y anticipar cuáles son las fallas que sufren las interfaces , y qué pueden hacer para evitarlas o retardar su aparición. También se explorarán diferentes modelos neurales para determinar qué interfaz es la más eficiente, pero ya se está hablando de microelectrodos corticales implantados, o sea, un enlace directo al sistema nervioso, lo cual implica también desarrollar un sistema no invasivo para controlar y monitorear los dispositivos. Obviamente en DARPA tienen un gran desafío por delante, pero ya se han enfrentado a lo imposible antes, y les ha ido bastante bien en general.

Mano Mioeléctrica

La mano mioeléctrica sirve de prótesis para aquellas personas que hayan sufrido una discapacidad por amputación traumática o congénita por debajo del codo y que aún conserven actividad eléctrica-muscular.
El término "mio" está asociado a los músculos y la palabra "eléctrica", significa aprovechar los potenciales eléctricos para controlar la mano artificial.
La diferencia entre su creación y la de otras manos es que éstas tienen tres dedos y la mano mioeléctrica tiene cinco dedos e independencia en cada uno de ellos,con 20 grados de libertad o articulación.
Los dedos tienen una independencia completa, los objetos tomados por la misma pueden ser irregulares, de diferentes tamaños o frágiles;incluso permite escribir con ella luego de un pequeño proceso de aprendizaje.
Está elaborada con polímeros altamente resistentes y livianos que no lastiman al paciente.
El funcionamiento electromecánico de la mano contiene una tarjeta digital que procesa las señales eléctricas de los músculos y, posteriormente, los sensores codifican esa energía para generar los movimientos de la mano.
Una de las empresas que acaba de demostrar la mano mioeléctrica de última generación es BeBionic; tiene un buen puñado de innovaciones. Para empezar,la prótesis, es totalmente personalizable en sus parámetros, con la posibilidad de modificar la velocidad de control, la fuerza y los patrones de agarre, pero es que encima todo ello se calibra vía inalámbrica, y si se desea,se puede cubrir con una piel de silicona disponible en 19 tonalidades.

Mano i-LIMB

La empresa Touch Bionics ha lanzado al mercado la primera mano biónica totalmente articulada. Esta prótesis parece
y actúa como la mano de una persona, y según los responsables del proyecto supone un avance generacional en el terreno
de las prótesis biónicas.
La i-LIMB se ha desarrollado utilizando técnicas punteras en ingeniería mecánica y se ha fabricado con plásticos ligeros
de alta dureza. La mano se controla mediante un sistema exclusivo y altamente intuitivo que utiliza el sistema
mioeléctrico tradicional (es decir, el uso de las señales musculares del brazo) para abrir y cerrar los dedos.
Los controles mioeléctricos recogen las señales eléctricas que parten de los músculos del antebrazo mediante un par
de electrodos colocados bajo la piel, y las transmiten a los dedos articulados de la prótesis. Cada dedo está
articulado individualmente, y todos pueden instalarse o extraerse para su mantenimiento mediante un simple tornillo.
La capacidad de movimiento independiente de los dedos permite programar acciones como la marcación de números de
teléfono o el uso de un teclado de ordenador.

"La mano Biónica MichelAngelo,la prótesis de mano más avanzada y ‘real’ de todos los tiempos".

El 28 de noviembre de 2008 se presentó en España esta nueva protesis.
El brazo pesa tan sólo cuatrocientos gramos, en cuanto a lo visual su aspecto es similar a una mano humana al igual que al tacto.
Presenta numerosos avances con el fin de mejorar la vida diaria de quien tiene que llevar una. 
Básicamente se puede cambiar de forma sencilla el patrón de agarre y la presión con la que se cogen los
objetos sin necesidad de la otra mano como ayudante. La persona que la utiliza es capaz
de controlar la presión con la que agarra los objetos por sí mismo.
En la presentación se pudo comprobar que entre sus capacidades puede
realizar movimientos tan delicados y precisos cómo lavarse los dientes, manejar un teclado, poner un CD, contraerse y relajar totalmente sus músculos en sólo dos segundos.
Ademas ha conseguido imitar en aspecto, amplitud de movimientos y rapidez a las manos humanas reales.
El primer trasplantado, Axel Eichinger, ha tardado cuatro semanas en controlar una mano que le acompañará ahora pero que recién trasplantada le era extraña.

Protesis Actuales

Las Protesis de mano que existen en la actualidad no solo devuelven
cierto grado de función a las personas amputadas sino que tambien se
asemejan mas a los miembros naturales, es decir proporcionan una gama mas
amplia de movilidad y un aspecto mas real gracias a la utilización
de la resina y otros materiales sintéticos que permiten cubrir la mano
protésica con un material que parece piel humana.
Además hoy en dia muchos modelos estan equipados con sensores que
permiten establecer una relacion biológica elemental con el usuario y
proporcionan un mejor control de la protesis.
El diseño básico de cada protesis de mano esta adaptado a cada persona
lo que asegura que se ajuste perfectamente y sea mas fácil
de establecer la conexión del sensor.
También existen protesis de mano que se han mejorado para adaptarse a la
realización de tareas específicas como por ejemplo para el uso de
un martillo.



Smarthand

 Una de las protesis de mano actuales es la llamada Smarthand; esta protesis
permite devolverle al usuario la sensación de la mano, lo hace mediante sensores
que se activan cuando son presionados contra un objeto y mediante una conexión
quirúrgica al cerebro que le permite sentir el objeto que sostiene.
Esta mano utiliza 4 motores y 40 sensores que le permiten al usuario sentir lo
que tiene entre sus dedos y medir la fuerza que aplicará sobre él. smarthand la mano artificial del futuro

Evolución de las prótesis

Los egipcios fueron los primeros en la tecnología protésica, ellos elaboraban las extremidades rudimentarias con materiales como las fibras y se cree que las utilizaban para conseguir la sensación de completitut.
En la segunda Guerra Púnica (218-201 a.C.), el general romano Marcus Sergius perdió su mano derecha y mandó a contruir una de metal.
En 1509 el caballero Gotz Von Berlichingen ordenó que se le contruyera una mano de hierro articulada para poder sujetar su espada,esta tenía la desventaja que era muy pesada y debía ser amarrada a su armadura.
 Ambrosio Paré inventó un brazo artificial formado por una mano de madera anclada a un soporte de cuero que se fijaba al muñon, ésta fué considerada como la primer mano estética de cuero. En 1818 Peter Beil construye una prótesis que le permitía abrir y cerrar los dedos mediante movimientos del tronco y del hombro contrateral.
En la Guerra Civil, la cantidad de amputados incrementaba considerablemente por lo cual obligó a los estadounudenses a fomentar el avance de las prótesis.Luego de la Primer y Segunda Guerra Mundial los veteranos de guerra relizaron un acuerdo para mejorar la funcionalidad de las prótesis.
En la actualidad, los dispositivos son mucho mas livianos, se elaboran con plásticos, aluminio y materiales compuestos para proporcionar a los amputados dispositivos mas funcionales que permiten a los amputados  recuperar el estilo de vida al que estan acostumbrados en lugar de simplemente proporcionar funcionalidad básica y aspecto mas agradable.
Las prótesis son mas reales, con fundas de silicona y pueden imitar la función de una extremidad natural.