Sistema de estimulacion multimodal usando ROS2 para el estudio de aferencias y estímulos propioceptivos

• Gavilanes Carrión, Javier José ^[4] ; Vizuete Zuñiga, Mishell Andrea ^[1] ; Rocon de Lima, Eduardo ^[2] ; del Ama Espinosa, Antonio José ^[3] ; Lora Milan, Julio Salvador ^[3]
  1. [1] Universidad Técnica Particular de Loja

     Universidad Técnica Particular de Loja

     Loja, Ecuador

     
  2. [2] Consejo Superior de Investigaciones Científicas

     Consejo Superior de Investigaciones Científicas

     Madrid, España

     
  3. [3] Universidad Rey Juan Carlos

     Universidad Rey Juan Carlos

     Madrid, España

     
  4. [4] Escuela Superior Politécnica del Chimborazo

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• Localización: Jornadas de Automática, ISSN-e 3045-4093, Nº. 46, 2025
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Multimodal stimulation system using ROS2 for the study of proprioceptive afference and stimuli
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• Resumen
  • español

    Este trabajo presenta el diseño e implementación de un sistema de estimulación eléctrica funcional (FES) y estimulación vibratoria con registro inercial en tiempo real, basado en ROS2.Se mencionan algunos estudios previos con sistemas similares, los cuales establecen los parámetros a considerar y la estrategia para el desarrollo del prototipo.Se explican las fases para determinar los umbrales de percepción y motor de cada sujeto, el sistema permite ejecutar cuatro protocolos experimentales (FES-posición, FES-velocidad, VIB-posición y VIB-velocidad). La estimulación se administra a través del dispositivo TremUNA o mediante microactuadores vibratorios sincronizados con la cinemática del antebrazo. La arquitectura presentada posibilita el control preciso de la estimulación, la aleatorización de los ensayos y la segmentación automática de eventos, almacenando todos los datos para un análisis intra- e inter-sujeto. Los resultados demuestran la viabilidad de la plataforma como herramienta de investigación para estudiar la influencia de aferencias eléctricas y vibratorias sobre la propiocepción.

  • English

    This work presents the design and implementation of a functional electrical stimulation (FES) and vibratory-stimulation system with real-time inertial recording, built on ROS 2. Previous studies using similar systems are reviewed to identify the key parameters and guide prototype development. The phases for determining each subject’s sensory- and motor-threshold currents are described, and the platform supports four experimental protocols (FES-position, FES-velocity, VIB-position and VIB-velocity). Stimulation is delivered either through the TremUNA device or through micro-vibrators synchronized with forearm kinematics. The proposed architecture enables precise stimulation control, trial randomization and automatic event segmentation while logging all data for intra- and inter-subject analysis. Results confirm the feasibility of the platform as a research tool for studying the influence of electrical and vibratory afference on proprioception.