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Valladolid / Innovadores

Guiños que se convierten en pies y manos

Un grupo de la UVA diseña una silla de ruedas eléctrica que se maneja con el movimiento de la piel lateral de la sien al pestañear de forma voluntaria.

E. Lera
12/01/2016

 

José Carlos Carballo, a quien su familia llama Charlie, despertó un buen día de su cárcel. No podía hablar. Era incapaz de moverse. Ni siquiera masticaba los alimentos. Dependía de una traqueotomía para respirar y una sonda para alimentarse. El síndrome de cautiverio postró su cuerpo en una cama dos meses y medio después de su boda. Sin embargo, su mente no paraba de volar y de sentir emociones. Su fiel compañera de viaje desde que la vida le jugó esta mala pasada ha sido su mujer, Puri, con la que desarrolló un sorprendente sistema de comunicación basado en el movimiento de la única parte del cuerpo que podía mover, es decir, los ojos. Los cómplices guiños voluntarios de sus párpados no solo sirvieron durante una temporada para enviarse mensajes de amor, sino que estuvieron a punto de convertirse en sus pies y manos. La fuerza de voluntad le ayudó a superar barreras y pasó a ‘moverse’ a través de su dedo índice de la mano derecha.

Pero el caso de Charlie inspiró una posible solución para el desplazamiento autónomo de personas con una inmovilidad severa como los tetrapléjicos con lesión alta, que no pueden llegar a conseguir lo que este luchador, finalmente, logró. La magia de este particular milagro la realizó el grupo del Laboratorio de Electrónica y Bioingeniería del departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones e Ingeniería Telemática de la Universidad de Valladolid (UVA). «Nos enteramos de su caso y decidimos buscar una solución a su problema», cuenta Alonso Alonso, coordinador del Grado en Ingeniería de Tecnologías de Telecomunicación.

Entonces idearon unas gafas que recogen los movimientos de la piel lateral de la sien cuando se realiza el gesto de guiñar el ojo y los convierten en una orden electrónica. «Combinando los dos ojos, diseñamos un código sencillo para mover una silla de ruedas», explica. «Ese código que lee las gafas es interpretado por un sistema electrónico que va al sistema de control del joystick», añade.
Aunque se diseñó para Charlie, éste no llegó a usarlo, porque consiguió mover un dedo de su mano derecha, pero cualquier persona con discapacidades motoras severas o grandes problemas de movilidad puede recurrir a esta silla. De hecho, ya está en probada en más de 40 personas sanas con «buenos resultados», reconoce.

Para Alonso, el método es «más ventajoso» que los que existen actualmente en el mercado. Unos se basan en una cámara que ve cómo la pupila se dirige de un lado a otro. Otros se fundamentan en dar órdenes: derecha, izquierda... «Eso te impide mantener una conversación». Y también hay dispositivos que se apoyan en cuatro sensores en el paladar de la boca que se accionan cuando la punta de la lengua presiona sobre ellos.

«Nuestro sistema, por tanto, es el que menos estorba. Puedes parpadear, dirigir la silla, hablar y mirar hacia donde quieras sin ningún problema», subraya Alonso Alonso, al tiempo que añade que la técnica incorpora una plataforma Arduino que realiza todo el procesado necesario con ayuda de su microcontrolador, se encarga de gestionar las órdenes, el control de la dirección y la velocidad y la detección de los obstáculos. En lo que respecta al hardware, aparte de la interfaz y el sistema de alimentación, el control del joystick se hace de manera mecánica y externa mediante un sistema de motores, y la detección de obstáculos a través de ultrasonidos emplea una red de tres sensores que evitan las colisiones tanto frontales como laterales. «Cuando se detecta un obstáculo a una distancia inferior a 50 centímetros se realiza una deceleración progresiva. Además, si se detecta un estorbo a menos de cinco centímetros la silla de ruedas se para e impide reanudar la marcha en esa dirección hasta que el obstáculo desaparece».

Su invento no se queda ahí. Estos investigadores de la UVA crearon otro sensor de entrada. «Probamos el sistema de las gafas en una persona con una enfermedad degenerativa muy severa y nos dimos cuenta de que daba errores, porque no manejaba muy bien los guiños», destaca el especialista. Así que utilizaron como emisor de la comunicación la punta de los pies. «El paciente tenía muy afectadas sus capacidades motoras y apenas podía entenderse lo que hablaba, pero ese leve movimiento de sus extremidades inferiores también sirvió para activar la silla».

En este sentido, el coordinador del Grado en Ingeniería de Tecnologías de Telecomunicación de la Universidad de Valladolid comenta que es una solución «menos intrusiva y molesta» que las convencionales. Además, los miembros de este equipo están dispuestos a donar la tecnología a todo aquel que quiera probarlo o utilizarlo. «El coste es muy bajo, ronda los 100 euros. Nosotros les daríamos el programa y ellos solo tendrían que adquirir los materiales y realizar el montaje, que es relativamente sencillo», apunta Alonso. Y es que, a su juicio, no merece la pena que los inventos se pudran en los cajones de los laboratorios.

Su siguiente paso es mejorar la interfaz de las gafas, ya que ahora mismo para que la persona pueda manejar la silla de ruedas con los pestañeos voluntarios debe ponerse una pegatina con un punto blanco y negro y ésta debe estar calibrada para que funcione correctamente. «Hay que adaptar la distancia de la piel para que coja bien las señales».

En este trabajo, que no ha contado con financiación específica, han participado, además de Alonso Alonso, los investigadores Ramón de la Rosa y Albano Carrera, y los alumnos Miguel Rodríguez, Juan José Ortega, Álvaro Riol... «Con este sistema buscamos que las personas que no tienen prácticamente movilidad, que solo conservan la capacidad de pestañear, por ejemplo, puedan dirigir la silla de ruedas a través de unas gafas con unos sensores que traduzcan los guiños en distintas acciones», concluye.

 

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