Diseño, desarrollo y optimización de “Tomy”, un robot social concebido para acompañar la atención psicológica de niños hospitalizados por cánceres hematológicos
DOI:
https://doi.org/10.59594/iicqp.2026.v4n2.178Palabras clave:
Robótica, Tecnología Biomédica, Niño Hospitalizado, Neoplasias Hematológicas, PsicooncologíaResumen
Objetivo: Describir el proceso de diseño, manufactura, integración electrónica y digital, así como la optimización funcional de “Tomy”, un robot social concebido como herramienta complementaria para acompañar la atención psicológica habitual de niños de 6–12 años hospitalizados por cánceres hematológicos.
Métodos: Se realizó un estudio de desarrollo tecnológico y de evaluación técnica temprana con un enfoque de diseño centrado en los usuarios. Se aplicaron encuestas individuales y se realizó una actividad grupal exploratoria de retroalimentación con pacientes pediátricos hospitalizados para identificar sus preferencias y definir los requerimientos de apariencia, interacción y funcionalidad del robot. Asimismo, se realizó una sesión participativa con psicólogos del Servicio de Hematología para alinear las funcionalidades previstas del robot con los objetivos de las sesiones psicológicas habituales. El desarrollo comprendió tres iteraciones: una prueba de concepto inicial, un prototipo intermedio y un prototipo funcional final, todas diseñadas mediante modelado digital tridimensional y fabricadas mediante impresión 3D con tecnología de deposición fundida, utilizando filamento de ácido poliláctico. Una vez completada la integración de los componentes electrónicos y digitales en el prototipo funcional final, se realizaron pruebas de funcionamiento y de optimización. No se evaluaron desenlaces clínicos.
Resultados: En la encuesta exploratoria inicial, aplicada a tres pacientes, dos prefirieron una morfología animal frente a una morfología humanoide. La información obtenida se utilizó para desarrollar una prueba de concepto con morfología canina. Posteriormente, este modelo fue presentado en una actividad grupal exploratoria de retroalimentación con tres pacientes, cuyos comentarios permitieron realizar ajustes en la apariencia y en los modos previstos de interacción para obtener un prototipo intermedio. En la encuesta de validación estética, nueve de los 10 pacientes encuestados indicaron que les gustaba la forma del robot y que este tenía una apariencia amigable; todos manifestaron que les gustaría disponer de uno durante su hospitalización. La participación de los psicólogos permitió identificar los objetivos y las actividades de la atención psicológica habitual y definir funcionalidades concebidas para su futura integración en dichas sesiones. Como resultado del proceso iterativo, se obtuvo un prototipo funcional final con morfología canina, operado por un psicólogo mediante una interfaz web con contenidos y comandos predeterminados. El robot incorporó una pantalla facial con cuatro expresiones preprogramadas (cansancio, alegría, enojo y tristeza), movimientos de la cabeza, la cola y las patas traseras, luces LED para señalar partes específicas del cuerpo y accesorios (estetoscopio, flor, sombrero y mascarilla) para complementar visualmente y lúdicamente los contenidos previstos para las sesiones psicológicas.
Conclusión: “Tomy” constituye un prototipo funcional de robot social con morfología canina, diseñado con la participación de niños hospitalizados y psicólogos, y concebido como herramienta complementaria para acompañar la atención psicológica habitual de niños hospitalizados por cánceres hematológicos. No se evaluaron ni su implementación clínica ni sus efectos sobre los desenlaces emocionales. Futuras fases deberán evaluar su seguridad, factibilidad, aceptabilidad, usabilidad, integración en las sesiones psicológicas y el valor añadido frente a alternativas más simples, así como sus posibles efectos clínicos y su potencial para facilitar la presentación estructurada de contenidos durante la atención psicológica.
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Referencias
1. de Paula Silva N, Colombet M, Moreno F, Erdmann F, Dolya A, Piñeros M, et al. Incidence of childhood cancer in Latin America and the Caribbean: coverage, patterns, and time trends. Rev Panam Salud Publica. 2024;48:e11. doi: 10.26633/RPSP.2024.11
2. Al-Saadi LS, Chan MF, Al-Azri M. Prevalence of anxiety, depression, and post-traumatic stress disorder among children and adolescents with cancer: a systematic review and meta-analysis. J Pediatr Hematol Oncol Nurs. 2022;39(2):114-31. doi: 10.1177/27527530211056001
3. Gomez-Gamboa E, Rodrigo-Pedrosa O, Saz Roy MA, Gomez-Rodriguez A, Loscertales AN, Llobet MP. Spiritual pain as part of the hospitalization experience of children and adolescents with acute lymphoblastic leukemia: a phenomenological study. Eur J Oncol Nurs. 2022;58:102141. doi: 10.1016/j.ejon.2022.102141
4. Wiener L, Kazak AE, Noll RB, Patenaude AF, Kupst MJ. Standards for the psychosocial care of children with cancer and their families: an introduction to the special issue. Pediatr Blood Cancer. 2015;62 Suppl 5:S419-24. doi: 10.1002/pbc.25675
5. Trigoso V, Vásquez L, Fuentes-Alabi S, Pascual C, Méndez T, Maradiegue E, et al. Standards for psychosocial care in pediatric cancer: adapted proposal for Latin American and Caribbean countries. Rev Panam Salud Publica. 2023;47:e156. doi: 10.26633/RPSP.2023.156
6. Hsu FY, Lee YH, Tsai JL, Lien ASY. Socially assistive robots for pain management and emotional responses in pediatric hospital care: systematic review and meta-analysis. J Med Internet Res. 2025;27:e76427. doi: 10.2196/76427
7. Littler BKM, Alessa T, Dimitri P, Smith C, de Witte L. Reducing negative emotions in children using social robots: systematic review. Arch Dis Child. 2021;106(11):1095-101. doi: 10.1136/archdischild-2020-320721
8. Triantafyllidis A, Alexiadis A, Votis K, Tzovaras D. Social robot interventions for child healthcare: a systematic review of the literature. Comput Methods Programs Biomed Update. 2023;3:100108. doi: 10.1016/j.cmpbup.2023.100108
9. Liao YJ, Jao YL, Boltz M, Adekeye OT, Berish D, Yuan F, et al. Use of a humanoid robot in supporting dementia care: a qualitative analysis. SAGE Open Nurs. 2023;9:23779608231179528. doi: 10.1177/23779608231179528
10. Caballa S, Lizano D, Aranda M, Zegarra D. RoPi: robotic assistant for the emotional support of hospitalized children for burns. En: Companion of the 2023 ACM/IEEE International Conference on Human-Robot Interaction; 13-16 de marzo de 2023; Estocolmo, Suecia. Nueva York: Association for Computing Machinery; 2023. p. 845-8. doi: 10.1145/3568294.3580198
11. Marcus HJ, Bennett A, Chari A, Day T, Hirst A, Hughes-Hallett A, et al. IDEAL-D framework for device innovation: a consensus statement on the preclinical stage. Ann Surg. 2022;275(1):73-9. doi: 10.1097/SLA.0000000000004907
12. Hudson S, Nishat F, Stinson J, Litwin S, Zeller F, Wiles B, et al. Perspectives of healthcare providers to inform the design of an AI-enhanced social robot in the pediatric emergency department. Children (Basel). 2023;10(9):1511. doi: 10.3390/children10091511
13. Neerincx A. Social robot scenarios for real-world child and family care settings through participatory design. arXiv:2209.11489v2 [preprint]. 2022 [revisado el 21 de julio de 2023; citado el 12 de agosto de 2026]: [4 p.]. Disponible en: https://doi.org/10.48550/arXiv.2209.11489
14. Foster ME, Petrick RPA. Towards social HRI for improving children’s healthcare experiences. arXiv:2010.04652v1 [preprint]. 2020 [citado el 12 de agosto de 2026]: [5 p.]. Disponible en: https://doi.org/10.48550/arXiv.2010.04652
15. Neerincx A, Veldhuis D, Masthoff JMF, de Graaf MMA. Co-designing a social robot for child health care. Int J Child Comput Interact. 2023;38:100615. doi: 10.1016/j.ijcci.2023.100615
16. Meghdari A, Shariati A, Alemi M, Nobaveh AA, Khamooshi M, Mozaffari B. Design performance characteristics of a social robot companion “Arash” for pediatric hospitals. Int J HR. 2018;15(5):1850019. doi: 10.1142/S0219843618500196
17. Alemi M, Ghanbarzadeh A, Meghdari A, Moghadam LJ. Clinical application of a humanoid robot in pediatric cancer interventions. Int J Soc Robot. 2016;8(5):743-59. doi: 10.1007/s12369-015-0294-y
18. Meghdari A, Shariati A, Alemi M, Vossoughi GR, Eydi A, Ahmadi E, et al. Arash: a social robot buddy to support children with cancer in a hospital environment. Proc Inst Mech Eng H. 2018;232(6):605-18. doi: 10.1177/0954411918777520
19. Jibb LA, Birnie KA, Nathan PC, Beran TN, Hum V, Victor JC, et al. Using the MEDiPORT humanoid robot to reduce procedural pain and distress in children with cancer: a pilot randomized controlled trial. Pediatr Blood Cancer. 2018;65(9):e27242. doi: 10.1002/pbc.27242
20. van Bindsbergen KLA, van der Hoek H, van Gorp M, Ligthart MEU, Hindriks KV, Neerincx MA, et al. Interactive education on sleep hygiene with a social robot at a pediatric oncology outpatient clinic: feasibility, experiences, and preliminary effectiveness. Cancers (Basel). 2022;14(15):3792. doi: 10.3390/cancers14153792
21. Lozano-Mosos JS, Hernández Leal J, Colina-Matiz S, Muñoz-Vargas PT. Education by a social robot on nutrition and catheter care in pediatric oncology patients. Support Care Cancer. 2023;31(12):693. doi: 10.1007/s00520-023-08168-6
22. Colina-Matiz S, Hernández Leal J, Ariza-Vargas JC, Beltrán Higuera OR, Ovalle-Chaparro C, González Suárez NL, et al. Social robotics as an adjuvant during the hospitalization process in pediatric oncology patients. J Psychosoc Oncol. 2024;42(6):811-21. doi: 10.1080/07347332.2024.2335170
23. Moerman CJ, Jansens RML. Using social robot PLEO to enhance the well-being of hospitalised children. J Child Health Care. 2021;25(3):412-26. doi: 10.1177/1367493520947503
24. Tanaka K, Makino H, Nakamura K, Nakamura A, Hayakawa M, Uchida H, et al. The pilot study of group robot intervention on pediatric inpatients and their caregivers, using ‘new aibo’. Eur J Pediatr. 2022;181(3):1055-61. doi: 10.1007/s00431-021-04285-8
25. Logan DE, Breazeal C, Goodwin MS, Jeong S, O’Connell B, Smith-Freedman D, et al. Social robots for hospitalized children. Pediatrics. 2019;144(1):e20181511. doi: 10.1542/peds.2018-1511
26. Okita SY. Self-other’s perspective taking: the use of therapeutic robot companions as social agents for reducing pain and anxiety in pediatric patients. Cyberpsychol Behav Soc Netw. 2013;16(6):436-41. doi: 10.1089/cyber.2012.0513
27. Kabacińska K, Teng KA, Robillard JM. Social robot interactions in a pediatric hospital setting: perspectives of children, parents, and healthcare providers. Multimodal Technol Interact. 2025;9(2):14. doi: 10.3390/mti9020014
28. van Bindsbergen KLA, van Gorp M, Thomassen BW, Merks JHM, Grootenhuis MA. Social robots in pediatric oncology: opinions of health care providers. J Psychosoc Oncol Res Pract. 2022;4(2):e073. doi: 10.1097/OR9.0000000000000073
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