Robótica e Inteligencia Artificial

Responsable Nicolas Garcia Aracil

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RESUMEN DE LA INVESTIGACIÓN

El grupo de Robótica e Inteligencia Artificial de la Universidad Miguel Hernández de Elche es un grupo multidisciplinar formado por especialistas en diversas disciplinas como medicina, ingeniería, informática, fisioterapia, terapia ocupacional, etc. El carácter distintivo del grupo radica en la contribución sinérgica de todos sus miembros para poder afrontar con garantías de éxito el estudio de las complejas interacciones entre sistemas vivos y sistemas artificiales. Nuestros principales objetivos se centran en: 1) el diseño y desarrollo de novedosos sistemas avanzados de rehabilitación robótica que mejoren la recuperación motora y cognitiva de personas que hayan sufrido daño cerebral adquirido; 2) desarrollo de sistemas robóticos que asistan a persona mayores o personas con capacidades diferentes en la realización de actividades de la vida diaria; y 3) la aplicación de los desarrollos realizados en robótica e inteligencia artificial a otros ámbitos, como por ejemplo, la industria, la medicina, el sector servicios, etc.

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Prototipo final del proyecto Europeo AIDE

 

LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN

 

Línea 1: Robótica de rehabilitación

Diseño, desarrollo y control de dispositivos robóticos para la rehabilitación de pacientes con pérdida de movilidad por diferentes patologías. Además, dentro de esta línea de investigación se desarrollan y prueban novedosos algoritmos de inteligencia artificial para adaptar la terapia a las necesidades del paciente.

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Plataforma robótica de rehabilitación Rubidium

 

Línea 2: Robótica asistencial

Investigación y desarrollo de nuevas aplicaciones de dispositivos robóticos de asistencia en el entorno doméstico para ayudar a personas mayores o discapacitadas. En esta línea, exploraremos el uso de este asistente robótico también en otros entornos.

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La plataforma robótica TIAgo en un entorno doméstico simulado

 

Línea 3: Interfaces multimodales

Estos sistemas consisten en una combinación de diferentes tecnologías como la robótica, la realidad extendida, virtual y aumentada, la inteligencia artificial y los sensores para medir la respuesta fisiológica del usuario. Las interfaces multimodales permiten asistir al usuario proporcionándole más información o guía, pero también pueden ayudar a los pacientes durante la terapia.

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User operating the multimodal interface through the mixed reality Microsoft Hololens

 

Línea 4: Exoesqueletos robóticos

Diseño y fabricación de exoesqueletos robóticos para tareas industriales, de rehabilitación o de asistencia.

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Exoesqueleto del miembro superior

 

Línea 5: Tecnologías Médicas

Diseño de sistemas tecnológicos para la medicina que faciliten la optimización de los procesos, la protección de los profesionales sanitarios y el apoyo en las pruebas médicas. Como ejemplo, el equipo ha desarrollado un sistema robotizado de extracción de muestras para su posterior análisis y diagnóstico en el laboratorio (PCR).

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Pruebas del sistema robótico de extracción de muestras

Nombre Puesto Correo ORCID
Nicolas García Arcil Catedrático de Universidad 0000-0002-2510-3829
Andrea Blanco Ivorra Estudiante de doctorado 0000-0003-4482-7635
José María Catalán Orts Estudiante de doctorado 0000-0002-3608-1039
Santiago Ezquerro Garcia Estudiante de doctorado 0000-0002-7748-1047
José Vicente García Perez Estudiante de doctorado 0000-0002-6683-4038
David Martínez Pascual Estudiante de doctorado 0000-0003-4158-6557
Jesus Álvarez Pastor Estudiante de doctorado 0000-0002-5805-9721
Francisco Javier Verdú García Estudiante 0000-0003-4585-0052
Arturo Bertomeu Motos Profesor asociado 0000-0003-1921-0422
Jorge Antonio Díez Pomares Investigador postdoctoral 0000-0003-1370-8529
Juan Antonio Barrios Heredero Investigador senior 0000-0003-0433-1205
Luis Daniel Lledó Perez Investigador postdoctoral 0000-0003-0175-208X
Manuel Arnau Papí Estudiante 0000-0001-5502-3283
Jose Antonio Martinez Terres Técnico

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J.A. Diez, V. Santamaria, M.I. Khan, J.M. Catalán, N. Garcia-Aracil, S.K. Agrawal
Exploring New Potential Applications for Hand Exoskeletons: Power Grip to Assist Human Standing
Sensors MDPI. 21(1):30 (2021).

M. Nann, F. Cordella, E. Trigili, C. Lauretti, M. Bravi, S. Miccinilli, J. M. Catalan, F. J. Badesa, S. Crea, F. Bressi, N. Garcia-Aracil, N. Vitiello, L. Zollo, S. R. Soekadar
Restoring Activities of Daily Living Using an EEG/EOG-Controlled Semiautonomous and Mobile Whole-Arm Exoskeleton in Chronic Stroke
IEEE Systems Journal (2020.

A. Blanco, J.M. Catalan, J.A. Díez, J.V. García, E. Lobato, N. Garcia-Aracil
Electromyography Assessment of the Assistance Provided by an Upper-Limb Exoskeleton in Maintenance Tasks
Sensors MDPI. 19-3391, pp.1-20 (2019).

J. A. Barios, S. Ezquerro, A. Bertomeu-Motos, M. Nann, F. J. Badesa, E. Fernandez, S. R. Soekadar, N. Garcia-Aracil
Synchronization of Slow Cortical Rhythms During Motor Imagery-Based Brain-Machine Interface Control
International Journal of Neural Systems. World Scientific. 29-5 (2019).

S. Crea, M. Nann, E. Trigili, F. Cordella, A. Baldoni, F. Javier Badesa, J. Ma. Catalán, L. Zollo, N. Vitiello, N. Garcia Aracil, S. R. Soekadar
Feasibility and safety of shared EEG/EOG and vision-guided autonomous whole-arm exoskeleton control to perform activities of daily living
Scientific Reports 8, 10823 (2018).

J.M. Catalán, J.V. García-Pérez, A. Blanco, D. Martínez, L.D. Lledó, N. García-Aracil
Differences in Physiological Reactions Due to a Competitive Rehabilitation Game Modality.
Sensors, 21, 3681 (2021).

A. Bertomeu-Motos, S. Ezquerro, J.A. Barios, L.D. Lledó, S. Domingo, M. Nann, S. Martin, S.R. Soekadar & N. Garcia-Aracil
User activity recognition system to improve the performance of environmental control interfaces: a pilot study with patients.
Journal NeuroEngineering Rehabil 16, 10 (2019)..

A. Bertomeu-Motos, A. Blanco, F. Badesa, Juan A. Barios, Loredana Zollo & Nicolas Garcia-Aracil
Human arm joints reconstruction algorithm in rehabilitation therapies assisted by end-effector robotic devices.
Journal NeuroEngineering Rehabil 15, 10 (2018).

C. Lauretti, F. Cordella, A.L. Ciancio, E. Trigili, J.M. Catalan, F.J. Badesa, S. Crea, S. M. Pagliara, S. Sterzi, N. Vitiello, N. Garcia-Aracil, L. Zollo
Learning by Demonstration for Motion Planning of Upper-Limb Exoskeletons.
Frontiers Neurorobotics 12:5 (2018).

L.D. Lledó, J.A. Díez, A. Bertomeu-Motos, S. Ezquerro, F.J. Badesa, J.M. Sabater-Navarro and N. García-Aracil
A Comparative Analysis of 2D and 3D Tasks for Virtual Reality Therapies Based on Robotic-Assisted Neurorehabilitation for Post-stroke Patients.
Frontiers Aging Neuroscience 8:205 (2016).

AIDE – Interfaces Multimodales Adaptativas para Asistir a las Personas con Discapacidad en las Actividades Diarias. Agencia de financiación: Comisión Europea. Vigencia: 01/02/2015 – 31/05/2018.
PI: Nicolas García Arcil

Sistema robotizado de extracción de muestras para su posterior análisis y diagnóstico en laboratorio. Agencia de financiación: Conselleria de innovacion, universidades, ciencia y sociedad digital. Vigencia: 01/02/2020 – 31/12/2020.
PI: Nicolas García Arcil

Novedosos sistemas robóticos de rehabilitación autoadaptativos y multimodales en entornos de apoyo controlados. Agencia de financiación: Agencia estatal de investigacion. Vigencia: 01/06/2020 – 31/05/2023.
PI: Nicolas García Arcil

HOMEREHAB – Desarrollo de Tecnología Robótica para la Tele-Rehabilitación Domiciliaria Post-Impacto. Agencia de financiación: Comisión Europea. Vigencia: 01/06/2016 – 30/01/2018.
PI: Nicolas García Arcil

Estimación del estado e intención del usuario y desarrollo de algoritmos adaptativos de estimulación. Agencia de financiación: Ministerio de Ciencia, Innovacion y Universidades. DPI2015-70415-C2-2-R. Vigencia: 01/01/2016 – 31/07/2019.
PI: Nicolas García Arcil

  • U201931280. DISPOSITIVO ROBÓTICO INTERCONECTABLE PARA REHABILITACIÓN DE EXTREMIDADES 

Nicolas García Aracil; José María Catalan Orts; José Vicente García Perez; Jorge Antonio Diez Pomares; Luis Daniel Lledo Perez; Andrea Blanco Ivorra; Arturo Bertomeu Motos.
España. 24/07/2019.
Universidad Miguel Hernández de Elche.
Licenciada a iDRhA

  • P201930231. SISTEMA ROBOTIZADO VESTIBLE PARA EL CONTROL DE LOS MOVIMIENTOS DE LA MUÑECA Y DEL ANTEBRAZO 

Nicolas García Aracil; Andrea Blanco; David Lopez; Jorge Antonio Diez; Jose María Catalan; José Vicente Garcia; Luis Daniel Lledo; Arturo Bertomeu; Jose María Sabater.
España. 13/03/2019.
Universidad Miguel Hernández de Elche.

  • PCT/ES2009/070305. BRAZO ROBÓTICO PARA CONTROLAR EL MOVIMIENTO DEL BRAZO 

Sabater Navarro; Jose María; Fernández Jover; Eduardo; Garcia Aracil; Nicolas M.; Azorin Poveda; Jose María; Perez Vidal Carlos.
España. 05/08/2018.
Universidad Miguel Hernández de Elche.
Licenciada a INSTEAD TECHNOLOGIES

  • ES201400643. MODULAR AND SELF-ADAPTIVE ROBOTIC DEVICE FOR HAND REHABILITATION AND PROCEDURE OF USE 

Nicolas García Aracil; Jorge Antonio Diez Pomares; Jose María Sabater Navarro; Eduardo  Fernández Jover
España. 02/11/2016.
Universidad Miguel Hernández de Elche.
Licenciada a iDRhA

  • P202130072 SISTEMA Y MÉTODO PARA LA EVALUACIÓN DE MOVIMIENTOS ARTICULARES ESPECÍFICOS DEL CUERPO HUMANO

Nicolas García Aracil; José María Catalan Orts; José Vicente García Perez; Jorge Antonio Diez Pomares; Luis Daniel Lledo Perez; Andrea Blanco Ivorra; Arturo Bertomeu Motos.
España. 29/01/2021
Universidad Miguel Hernández de Elche.

Proyecto AIDE:

Proyecto ExIF:

Proyecto Covid_Robot:

ABC: https://www.abc.es/espana/comunidad-valenciana/abci-coronavirus-alicante-desarrollan-robot-capaz-tomar-muestras-para-202012221744_noticia.html