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Metodología de diseño
VDI-2225


ESQUEMA DE FUNCIONES

  • TRANSFORMAR:  Convertir la energía eléctrica del sistema en energía mecánica.
  • ACCIONAR: Activar el programa
  • REGULAR: Controlar la velocidad con la cual actua el sistema mecánico.
  • IMPULSAR: Generar el movimiento de la mano.
  • CUBRIR: Proteger la superficie de la piel de rozaduras.
  • PROCESAR: Interpretar un lenguaje de programación  y generar las acciones deseadas
Mobirise

Figura 1: Esquema de funciones con entradas y salidas

Fuente: Elaboración propia


MATRIZ MORFOLÓGICA

Tabla 1: Matriz morfológica

Mobirise

Fuente: Elaboración propia


CONCEPTOS DE SOLUCIÓN

Férula dinámica con actuadores
neumáticos y jeringas.

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El concepto

Nuestra primera propuesta consiste en un guante constituido por actuadores hechos con silicona para estabilizar la posición de los dedos, en primer lugar, y para permitir un movimiento de flexión y extensión muscular que simulen la realización del puño casi completo. Estos mecanismos estarán sujetos a unos extensores en la parte inferior de las cavidades para los dedos del guante, las cuales permitirán ejercer tensión para devolver a la mano a su posición de extensión, lo cual permite el estiramiento muscular. Por otro lado, también contará con un sujetador en el extremo del guante para sostener a los reguladores y actuadores.

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El movimiento

Contaremos con jeringas de 60 ml que promuevan la extensión de los actuadores previamente mencionados a base de un suministro y extracción de aire periódicos. Esta periodicidad, lo cual ayudará a permitir una rutina de rehabilitación de agarre para la prevención del acortamiento miotendinoso, será realizada de forma automática por el actuador eléctrico, el cual impulsará el émbolo de la jeringa.

Figura 2: Primer concepto de solución

Fuente: Elaboración propia

Exoesqueleto especializado para
movimiento PROM

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El concepto

Esta propuesta se centra en el movimiento realizado por un exoesqueleto fabricado de material polimérico como por ejemplo, plástico, este puede replicar el movimiento PROM deseado en el cual los músculos de la mano realizan una serie de ejercicios para prevenir el acortamiento y evitar las posturas viciosas; además tendrá correas que ajustan el mecanismo al brazo y a la vez vuelve adaptable el exoesqueleto a cualquier usuario.

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El movimiento

El movimiento inicia a partir del accionar de un pulsador. El pulsador activará una placa arduino (mini) la cual estará programada para intercambiar entre el patrón de movimiento deseado (Junto con su duración específica) y el estado de reposo en extensión. Una vez activada la placa, la energía eléctrica será convertida a energía mecánica a través de un servomotor y esto es regulada por un potenciómetro. Por medio de la energía mecánica el sistema conformado por polímeros será el responsable de llevar a cabo los ejercicios mencionados previamente.

Figura 3: Segundo concepto de solución

Fuente: Elaboración propia

Órtesis dinámica con aplicación de robótica blanda

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El concepto 

El tercer concepto de solución involucra el uso de robótica blanda simplificada para el movimiento de los dedos. Esto a través de un mecanismo de filamentos impulsados por pequeños motores y controlado de acuerdo a los parámetros fijados según los ejercicios de rehabilitación escogidos.

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El movimiento

El movimiento inicia con la acción de un pulsador, que permite la transformación de energía eléctrica en mecánica por medio del servomotor. Esto permite generar las revoluciones suficientes para estirar los filamentos ubicados estratégicamente en el módulo principal.
Los filamentos serán previamente unidos a las estructuras denominadas grippers, de modo que, al tirar de ellos, se produce un movimiento orgánico por acción de la robótica blanda. El movimiento será debidamente regulado hasta alcanzar el rango del 100% en el puño cerrado y un estiramiento específico a través de un mecanismo interno mientras la mano no se mantenga en acción.

Mobirise

Figura 4: Tercer concepto de solución

Fuente: Elaboración propia

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