Juana-Mariel Dávila-Vilchis

For several years, fossil fuels have been the main source of energy for satisfying human needs around the world. However, this type of energy has harmed the planet and human beings. The Natural Res...

Este artículo presenta el prototipado rápido de órganos artificiales, como modelos anatómicos para entrenamientos quirúrgicos asistidos por sistemas robóticos. Para lograr este objetivo, se propone una metodología integral que combina el diseño, impresión 3D y su fabricación artesanal, la cual está organizada en cuatro etapas 1) definición de criterios de diseño, 2) digitalización y procesamiento de imágenes médicas para la generación de modelos tridimensionales, 3) impresión 3D de modelos anatómicos y/o moldes y 4) fabricación artesanal del órgano mediante técnicas de vaciado en silicón. Los resultados incluyen la producción de modelos de riñón e intestino con dimensiones anatómicas reales y propiedades mecánicas, al ser órganos vitales mayormente utilizados en procedimientos quirúrgicos mínimamente invasivos, como la nefrectomía o laparoscopia, respectivamente. Este estudio aporta una guía metodológica para el diseño y desarrollo de otros órganos artificiales que satisfacen los requerimientos anatómicos necesarios en la formación médica asistida por robots.

This article introduces the design concept for FOOTGGY, a smart football training device. Based on a previous systematic review, a semi-quantitative matrix was constructed and applied to eight selected patents, evaluating speed, angle, accuracy, control, reaction time, biomechanical variables, 3D spatial parameters, and unpredictability. The results show greater coverage in the physical control of the system and less integration of biomechanical and cognitive variables. FOOTGGY is proposed as a device with launcher module, LED stimuli, sensors, real-time feedback and IoT/AI integration. The core metric is a maximum accuracy error of 2%, aimed at assessing the player's technical performance, accuracy, variability, and repeatability.

This paper presents a hybrid methodology for the creation of educational mobile robots, combining the efforts of developers in design, construction, and instrumentation with the use of “Vibe Coding” as an alternative programming approach. To achieve this objective, the methodology integrates electronics and algorithmic thinking to enable adaptive behavior across three operating modes for robotics competitions. The mobile robot features a compact and modular architecture (430 g, 22 cm length × 14 cm width) with support components manufactured using 3D printing. Instrumentation included an Arduino Uno^® development board, a Syb-170^® proto shield, a buzzer, an HC-SR04^® ultrasonic sensor, an SG90 RC^® servomotor, a SSD1315 display, three TCRT5000^® reflective optical sensors, two DC motors with integrated 48:1 gearboxes, an L298N motor driver, and two 18650^® rechargeable lithium-ion batteries. Programming and algorithmic implementation were carried out using Vibe Coding, leveraging its intuitive environment to accelerate the development of three independent operating modes: (1) line follower on a racetrack, (2) obstacle avoidance with various objects, and (3) Bluetooth control via the free MIT Application Inventor. The mobile robot successfully demonstrated all three tasks, validating its suitability for educational and competitive purposes. Furthermore, its architecture supports AI-assisted decision-making through Vibe Coding, enabling dynamic responses to environmental disturbances. The multimodal configuration enhances navigation by correcting trajectory deviations, thereby improving robustness, adaptability, and overall functionality.

La robótica ha evolucionado rápidamente en diferentes áreas como la industrial, la aeroespacial, la militar, la educación, el entretenimiento y la salud, entre otras, con el propósito de asistir al ser humano. Cuando la robótica es utilizada en el área de la salud se le denomina “Robótica Médica” y busca apoyar en procedimientos quirúrgicos, telemedicina, rehabilitación o cuidado de pacientes con el objetivo de mejorar la calidad de vida de las personas. Este artículo enlista algunas contribuciones de la robótica médica desarrolladas durante los últimos 15 años. Se describe una clasificación de los robots médicos dependiendo de su objetivo, considerando los quirúrgicos, aquellos para tareas de rehabilitación, asistencia o manipulación, pasando por los microrobots y llegando hasta los robots suaves. Dentro de las aplicaciones se consideran las cirugías mínimamente invasivas (CMI), se incluyen otras que involucran áreas como realidad virtual (VR), sistemas hápticos (HS), e inteligencia artificial (IA). Este artículo brinda un panorama de las aplicaciones actuales de la robótica.

El estudio de las ondas de choque es fundamental en el análisis de fenómenos físicos, particularmente en el diseño aerodinámico de cuerpos sólidos sometidos a velocidades superiores a las del sonido. Es por lo que este artículo presenta el diseño y fabricación de un tubo disparador capaz de crear ondas de choque que permite entender su comportamiento en flujos supersónicos. La metodología se dividió en 4 etapas principales: 1) Análisis matemático para generar la onda de choque, 2) Modelado en CAD (Computer Aided Design) del sistema de disparo, 3) Fabricación y 4) Pruebas del disposiitvo para validar su funcionamiento. En la fase del análisis matemático se calcularon las dimensiones del disparador a fin de garantizar la generación de la onda de choque. En el Modelado se obtuvo el diseño computacional 3D del disparador. En la fabricación se seleccionaron los materiales para construir el disparador y se hizo el ensamble de todos los componentes. Finalmente, se realizaron las pruebas para generar las ondas de choque mediante la liberación controlada de aire con un compresor estacionario y utilizando dos tipos de membranas: plástico y TPU (thermopoliuretano). Los resultados obtenidos con ambos materials demostrarón que el disparador logró alcanzar flujos supersónicos para generar de las ondas de choque rectas.

This paper establishes design criteria for soft exogloves (SEG) to be used as rehabilitation or assistance devices. This research consists in identifying, selecting, and grouping SEG features based on the analysis of 91 systems that have been proposed during the last decade. Thus, function, mobility, and usability criteria are defined and explicitly discussed to highlight SEG design guidelines. Additionally, this study provides a detailed description of each system that was analysed including application, functional task, palm design, actuation type, assistance mode, degrees of freedom (DOF), target fingers, motions, material, weight, force, pressure (only for fluids), control strategy, and assessment. Such characteristics have been reported according to specific design methodologies and operating principles. Technological trends are contemplated in this contribution with emphasis on SEG design opportunity areas. In this review, suggestions, limitations, and implications are also discussed in order to enhance future SEG developments aimed at stroke survivors or people with hand disabilities.

This paper proposes a methodology from the conception to the manufacture of soft wearable devices (SWD). This methodology seeks to unify medical, therapeutic and engineering guidelines for research, development and innovation. The aforementioned methodology is divided into two stages (A and B) and four phases. Stage A only includes phase 1 to identify the main necessity for a patient that will define the target of its associated device. Stage B encompasses phases 2, 3 and 4. The development of three models (virtual, mathematical and experimental physical) of the required device is addressed in phase 2. Phase 3 concerns the control and manufacture of the experimental physical model (EPM). Phase 4 focuses on the EPM experimental validation. As a result of this methodology, 13 mobility, 11 usability and 3 control iterative design criteria for SWD are reported. Moreover, more than 50 products are provided on a technological platform with modular architectures that facilitate SWD diversification. A case study related to a soft mobilizer for upper limb rehabilitation is reported. Nevertheless, this methodology can be implemented in different areas and accelerates the transition from development to innovation.