Robot autónomo para asistir a personas mayores o con movilidad reducida en caso de caída

Abstract

[ES] Actualmente, existen diversos sistemas para la manipulación de personas mayores o con alguna incapacidad física. Algunos son para la transferencia del paciente, por ejemplo, de la cama al baño. Y otros, para elevación del paciente en caso de caída accidental al suelo. Estos últimos, ofrecen una solución en la que, generalmente, debe haber otra persona con ellos. Son sistemas que han de ser preparados por un tercero una vez el paciente está en el suelo. Dentro de este grupo de sistemas, los hay de diferentes tipologías con variedad de mecanismos de elevación. Mecanismos de grúa mediante poleas o mecanismos de piñón-cremallera y actuadores lineales. La gran mayoría ofrecen una buena solución pero están limitados, o bien, por el uso o, por la situación específica para las que han sido diseñados. En el presente Trabajo Final de Máster, se presenta una solución que intenta aportar una alternativa más al mercado con mejoras implementadas que diferencian a este sistema de los demás. Se dota al paciente de no tener que depender de un tercero para el uso del sistema, mediante un robot autónomo y flexible para según el tipo de paciente. El sistema que se ha diseñado usa un actuador lineal para levantar del suelo al paciente. Asimismo, cuenta con la capacidad de desplazarse de forma autónoma por el domicilio y llegar a donde se encuentra en paciente. También puede ser desplazado por un tercero y asistir en la elevación al paciente. La conducción autónoma del robot es posible gracias a dos motores BLDC alojados en las ruedas traseras, y a un conjunto de sensores ultrasonidos. Por otro lado, el robot dispone de un tercer motor, uno de paso a paso en este caso, para permitir una mayor anchura del asiento donde se dispone el paciente. El motor acciona un mecanismo de piñón-cremallera para conseguir el despliegue del robot.

[EN] Currently, there are various systems for handling elderly or physically impaired individuals. Some are for patient transfer, for example, from bed to bathroom. Others are for lifting the patient in case of accidental falls to the floor. The latter offer a solution that requires another person to be present. These systems must be set up by a third party once the patient is on the ground. Within this group of systems, there are different typologies with a variety of lifting mechanisms. These include crane mechanisms using pulleys or mechanisms such as rack and pinion or linear actuators. The vast majority provide a good solution but are limited either by usage or by the specific situations for which they have been designed. In this Master's Thesis, a solution is presented that aims to provide an alternative to the market with implemented improvements that differentiate this system from others. The patient is provided with independence from a third party for system usage, through an autonomous and flexible robot tailored to the type of patient. The designed system uses a linear actuator to lift the patient from the floor. Additionally, it has the ability to autonomously navigate the home and reach the patient's location. It can also be moved by a third party and assist in lifting the patient. The robot's autonomous driving is made possible by two BLDC motors housed in the rear wheels, along with a set of ultrasonic sensors. Furthermore, the robot has a third motor, a stepper motor in this case, to allow for a wider seat where the patient is positioned. The motor actuates a rack and pinion mechanism to deploy the robot.