Desarrollo de un sistema de monitorización de parámetros biomédicos basado ROS sobre una plataforma empotrada

Abstract

[ES] A lo largo de este proyecto se ha desarrollado un sistema modular de sensores biomédicos para dotar a cualquier robot con ellos. Para llevar a cabo el desarrollo se ha tenido que profundizar en conceptos de informática al utilizar la tarjeta embebida RaspberryPi con el entorno de trabajo ROS y el conversor ADC LTC2309. Por otro lado ha sido necesario conocer como funcionan los sensores biomédicos utilizados, así como la señal de salida esperada a la que se le han tenido que aplicar diferentes tratamientos como filtros digitales, media móvil, derivada y detección de patrones. El sistema desarrollado se ha conectado a un robot paralelo diseñado para la rehabilitación de tobillos, en donde los sensores envían información a dos módulos, uno de control y otro de alarma. El módulo de control gradúa la intensidad del robot dependiendo de parámetros fisiológicos del paciente mientras que el módulo de alarma detecta situaciones de riesgo que detienen al robot inmediatamente.

[CA] Al llarg d’aquest projecte s’ha desenvolupat un sistema modular de sensors biomèdics per dotar a qualsevol robot amb ells. Per dur a terme el desenvolupament ha sigut necessari profunditzar en conceptes d’informàtica al utilitzar la tarjeta embeguda RaspberryPi amb l’entorn de treball ROS y el convertidor ADC LTC2309. Per una altra banda ha calgut conéixer com funcionen els sensor biomèdics utilitzats, axina com la senyal d’eixida esperada a la qual ha fet falta aplicar-li diferents tractaments com filtres digitals, mitja mòbil, derivada i detecció de patrons. El sistema desenvolupat s’ha conectat a un robot paral·lel dissenyat per a la rehabilitació de turmells,on els sensors envien la informació a dos mòduls, un de control i un altre d’alarma. El mòdul de control gradua la intensitat del robot depenent de paràmetres fisiològics del pacient mentre que el mòdul de l’alarma detecta situacions de risc que detenen el robot immediatament

[EN] Along this project a modular system with biomedical sensors was developed in order to provide any robot with them. Computer knowledge was needed due to the use of the embedded card RaspberryPi with the framework ROS and the AD convertes LTC2309. On the other hand it has been needed to learn about the biomedical sensor used, as well as the expected output signal which has been processed with different treatments like digital filters, moving average, differentiating and pattern detection. The develped system has been connected to a parallel robot designed with the purpose of ankle rehabilitation,in which the sensors send the information to two modules, one of them for controll and the other for alarm. The controll module sets the intensity of the robot depending on the patient’s physiological parameters whereas the alarm module detects risk situations that make the robot stop immediately