Materiales Inteligentes en Robótica Blanda para la Rehabilitación de Manos (SMART-HAND)

Proyecto de Investigación Científica - SBPLY/21/180501/000135 - 198.574,67 €.

Grupo de investigación: MSOC-Nanochemistry. Universidad de Castilla-La Mancha/ IRICA, ETS Ingeniería Industrial CR, E. Ingeniería Industrial y Aeroespacial TO

I.P.1- Subp.1: Dra. Ester Vázquez Fernández-Pacheco

I.P.2- Subp.1: Dra. María Antonia Herrero Chamorro

I.P.1-Subp.2: Dr. Ismael Payo Gutiérrez

I.P.2-Subp.2: Dr. Andrés Salomón Vázquez Fernández-Pacheco

Finalidad del Proyecto

El proyecto SMART‑HAND ha desarrollado sistemas robóticos blandos destinados a mejorar los procesos de rehabilitación de la mano mediante el uso de materiales inteligentes. Se sintetizaron hidrogeles autoreparables, reutilizables y con respuesta eléctrica, además de materiales piezoresistivos aplicados como sensores. El equipo interdisciplinar abordó la síntesis, caracterización y optimización de estos materiales y su integración en dispositivos reales. Se construyeron prototipos de exoesqueletos tipo guante con actuadores neumáticos y sistemas pasivos para medir fuerza de agarre y coordinar movimientos mano‑ojo. Los resultados demuestran la viabilidad de utilizar estos desarrollos en entornos clínicos, mejorando la comodidad, funcionalidad y accesibilidad de los procesos de rehabilitación.

Objetivos

1.- Desarrollar y optimizar materiales inteligentes como hidrogeles aplicados a la rehabilitación de manos.

2.- Diseñar y validar prototipos funcionales de exoesqueletos tipo guante.

Resultados

El proyecto ha logrado resultados sobresalientes en el desarrollo de nuevos materiales blandos con propiedades avanzadas, incluyendo autoreparación, respuesta a estímulos eléctricos, piezoresistividad y fabricación mediante moldes e impresión 3D. Estos materiales dieron lugar a actuadores neumáticos, electrodos flexibles y sensores embebidos que se integraron en prototipos funcionales de exoesqueletos para mano y muñeca, así como en dispositivos pasivos para evaluar fuerza de agarre y coordinación motora.

Impacto científico, técnico o social

Los prototipos activos mostraron movimientos adecuados en ensayos con personas sanas, y los dispositivos pasivos demostraron precisión en la detección de fuerza y tiempos de ejecución. El conjunto de resultados aporta una sólida base para futuras validaciones clínicas y abre nuevas líneas de investigación en robótica blanda aplicada a la salud.

El impacto científico y tecnológico se refleja en 17 publicaciones indexadas, 2 patentes, más de 60 participaciones en congresos, y numerosas colaboraciones con grupos nacionales e internacionales. El proyecto también ha impulsado formación de talento mediante estancias internacionales y la dirección de 14 tesis doctorales (5 finalizadas y 9 en marcha). Las sinergias con las entidades y empresas señaladas en el apartado siguiente consolidan un marco de transferencia de conocimiento, que permitirá la futura explotación de los resultados en aplicaciones médicas reales.

Enlaces a webs:

https://msocnanochemistrygroup.com/

https://www.uclm.es/es/ciudad-real/etsii/etsii-cr/investigacion/robindlab

Colaboraciones

Hospital Nacional de Parapléjicos, Toledo

Centro Nacional del Hidrógeno, Puertollano, Ciudad Real

Empresa Domotek 3D, Guipuzcoa