Una de les 6 divisions especialitzades del Centre de Recerca en Enginyeria Biomèdica -CREB UPC- és la de Biomecànica, situada a l’Escola Tècnica Superior d’Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB). Allà vam investigar en l’àmbit de la biomecànica del moviment humà, més concretament, sobre l’anàlisi i simulació dinàmica del moviment, així com en el disseny de dispositius robòtics de rehabilitació per a persones amb mobilitat reduïda. Desenvolupem tecnologies aplicables, per exemple, en la indústria ortopèdica i del calçat, en centres hospitalaris i en centres d’alt rendiment esportiu.
Actualment, treballem en les següents àrees:
- Captura, anàlisi i simulació dinàmica del moviment humà. Anàlisi de la marxa de persones sanes i de la marxa patològica.
- Â Desenvolupament de models multicos antropomètrics per l’anàlisi dinàmica i el càlcul de forces musculars durant el moviment.
- Simulació i disseny de dispositius robòtics de rehabilitació per a persones amb mobilitat reduïda . Entre ells, ortesis actives per assistència de persones amb lesió medul·lar.
- Predicció de forces de contacte en les articulacions del cos humà mitjançant tècniques no invasives.
- Anàlisi de diferents aspectes relacionats amb el confort del calçat.
- Aplicació de l’anàlisi del moviment humà en l’esport.
A partir del nostre coneixement i experiència , oferim a les empreses tecnologies i desenvolupaments, que els poden permetre millores en els seus sistemes o en l’avaluació de dispositius. Entre ells podem destacar:
- L’obtenció de mesures cinemàtiques i dinàmiques del moviment humà a partir d’equipaments com un sistema òptic de captura del moviment NaturalPoint OptiTrack amb 18 càmeres d’infrarojos FLEX V100: R2, plaques de força AMTI Accugait per a la mesura de la força de contacte peu-sòl, un sistema d’electromiografia (EMG) Biometrics SX230-1000 de 16 canals i plantilles de pressió plantar Tekscan F-Scan.
- Anàlisi dinàmica del moviment humà a partir de la modelització del cos humà mitjançant tècniques de la dinàmica de sistemes multicos , de l’anàlisi dinàmica inversa del moviment (càlcul de forces i parells musculars), la simulació del moviment humà i l’anàlisi de paràmetres que defineixen el confort del calçat.
- Disseny mecànic de dispositius d’assistència i rehabilitació respecte a la modelització i anàlisi dinàmica de dispositius assistencials, anàlisi de la interacció persona-dispositiu i el disseny mecànic i selecció de components estàndard.
Les nostres capacitats tecnològiques són fruit del treball tant en projectes competitius com amb empreses. Gràcies a això, hem desenvolupat una ortesi activa (una pròtesi exterior robòtica) de genoll, turmell i peu, per assistir la marxa de persones amb una lesió medul·lar incompleta. Aquest dispositiu disposa de motors elèctrics que supleixen els músculs discapacitats i de sensors que permeten controlar de forma automàtica la funció d’aquests actuadors. Aquest treball s’ha realitzat en col·laboració amb l’Hospital de La Corunya, i les universitats de La Corunya i Extremadura.
Laboratori de Biomecànica de CREB UPC
Un altre exemple de projecte és el que s’ha dut a terme amb l’empresa de calçat CAMPER, en el qual hem investigat la interacció física entre el calçat i l’usuari, a partir de mesures, amb les quals hem pogut determinar quins factors influeixen de manera més significativa en el confort del calçat en caminar.
El nostre treball es basa en la investigació multidisciplinària, així com en la col·laboració amb empreses i entitats que necessiten solucions basades en l’aplicació de l’enginyeria a la biomedicina. A això dediquem tots els nostres recursos i esforços, i amb ajuda dels nostres socis desenvolupem aplicacions que contribueixen a millorar la qualitat de vida de les persones.
Josep Maria Font Llagunes
Director de la Divisió de Biomecànica
CREB UPC