Los movimientos de la cabeza pueden convertirse en el mando de una silla de ruedas eléctrica para personas con discapacidad motora severa que únicamente conservan movilidad cefálica. Esa es la base de un nuevo prototipo desarrollado en la Universidad de Burgos mediante un sistema que combina un sensor inercial y una Raspberry Pi para interpretar los movimientos del usuario y controlar los motores de la silla en tiempo real.
El sistema ha sido diseñado para ofrecer una alternativa de conducción a personas que no pueden utilizar los controles convencionales, como el joystick. El prototipo utiliza electrónica de consumo de bajo coste y tiene un coste aproximado de materiales de solo 200 euros.
El desarrollo forma parte del Trabajo Fin de Grado (TFG) “Sistema autónomo de control de silla de ruedas eléctrica basado en el control cefálico con Raspberry Pi”, defendido por Paula Alonso María, estudiante del Grado en Ingeniería Electrónica y Automática de la Universidad de Burgos, que obtuvo una calificación de 9,5, Sobresaliente.
Cómo funciona el control de la silla de ruedas mediante la cabeza
El sistema se basa en un sensor inercial adaptado y colocado en la cabeza del usuario. Este dispositivo detecta los movimientos de la cabeza y permite determinar de manera intuitiva la dirección y la velocidad que se desean aplicar a la silla.
La información captada por el sensor se transmite de forma inalámbrica a una Raspberry Pi, una placa de procesamiento compacta que recibe las órdenes y gestiona directamente y en tiempo real la respuesta de los motores de la silla de ruedas.
De esta manera, los movimientos de la cabeza se convierten en instrucciones para controlar el desplazamiento de la silla, ofreciendo una vía alternativa al manejo mediante joystick.
Un sistema de control con aceleración progresiva y parada de emergencia
Uno de los elementos destacados del prototipo es el sistema de control dinámico y seguridad incorporado al algoritmo.
El sistema aplica una aceleración y una deceleración progresivas, evitando que la respuesta de los motores sea excesivamente brusca. Además, incorpora un protocolo de parada de emergencia automática que actúa cuando detecta movimientos bruscos imprevistos o una pérdida de conciencia del conductor.
Estas funciones buscan adaptar la respuesta de la silla a las características del control cefálico y añadir mecanismos de seguridad al sistema de conducción.
Puede funcionar junto al joystick original de la silla
Otra de las características del prototipo es su compatibilidad con el circuito original de la silla de ruedas. El sistema puede implementarse de forma paralela al control convencional, lo que permite alternar entre la conducción mediante joystick y el sistema de control mediante movimientos de la cabeza.
Esta configuración evita sustituir por completo el sistema original de la silla y permite disponer de dos modalidades de conducción, una convencional y otra adaptada a personas con movilidad limitada.
El prototipo también destaca por su coste. Para su fabricación se utilizaron componentes electrónicos de consumo accesibles, con un coste aproximado de materiales de 200 euros.
La colaboración con ELACYL permitió probar el prototipo en una silla real
El desarrollo tecnológico contó con la colaboración de la Asociación de Esclerosis Lateral Amiotrófica de Castilla y León (ELACYL), que donó la silla de ruedas eléctrica necesaria para realizar las pruebas reales de validación del prototipo.
Esta colaboración permitió probar el sistema sobre una silla eléctrica y avanzar en la evaluación práctica de una tecnología de asistencia destinada a personas con discapacidad motora severa.
El proyecto plantea incorporar detección de obstáculos, voz y seguimiento ocular
El desarrollo no se plantea como un sistema cerrado. A partir del prototipo actual está previsto incorporar nuevas funciones destinadas a mejorar tanto el control como la seguridad de la silla.
Entre las mejoras contempladas se encuentra la integración de sensores láser para detectar y evitar obstáculos de forma automática, lo que permitiría añadir capacidades de asistencia durante el desplazamiento.
También se plantea incorporar un sistema de control mediante comandos de voz y tecnologías de seguimiento ocular para ofrecer nuevas formas de interacción con la silla.
El proyecto abre así diferentes vías para desarrollar sistemas de movilidad asistida y accesibilidad adaptados a personas que no pueden utilizar los métodos convencionales de control de una silla de ruedas eléctrica.
