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Título : Diseño y construcción de un prototipo de exoesqueleto para la rehabilitación del miembro superior en niños.
Autor : Verdugo Ibarra, Henrry Daniel
Director(es): Aquino Arroba, Sócrates Miguel
Tribunal (Tesis): Caicedo Reyes, Jorge Isaías
Gavilánes Carrión, Javier José
Palabras claves : DISEÑO MECÁNICO;ANTROPOMETRÍA;REHABILITACIÓN;ELEMENTOS FINITOS;FACTOR DE SEGURIDAD;FISIOLOGÍA ARTICULAR
Fecha de publicación : 7-dic-2020
Editorial : Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
Citación : Verdugo Ibarra, Henrry Daniel. (2020). Diseño y construcción de un prototipo de exoesqueleto para la rehabilitación del miembro superior en niños. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.
Identificador : UDCTIPEC;20T01364
Abstract : The present research was based on the design and construction of an exoskeleton prototype for the rehabilitation of the upper limb in children between 5 and 11 years of age, taking into account Ecuadorian anthropometry, the prototype made by 3D printing generates 4 basic rehabilitation movements for shoulder and elbow such as: shoulder abduction, shoulder extension and flexion, external rotation of the arm on its longitudinal axis, and elbow extension and flexion, an analytical analysis was carried out using the vector method where the trajectories to be fulfilled were obtained the prototype, For the analysis of forces, the Matlab and Adams view software was used in order to find the torque values required by each of the motors to generate the different movements, a mechanical resistance analysis was also carried out using finite elements with the ANSYS software , here von Misses stress values were obtained, well below the yield point of the 3D printing material (PLA), achieving the lowest element safety factor of 9.82, that is, the elements resist safely to the movements carried out, finally an analysis of functional tests was carried out where it was possible to verify that the prototype generates the shoulder abduction movements covering a field of 16.67%, the movement of shoulder extension and flexion covers a field of 78.26%, the movement of external rotation of the arm about its longitudinal axis covers a field of 90.91% and the movement of shoulder extension and flexion covers a field of 100 % with reference to the shoulder and elbow joint physiology.
Resumen : La presente investigación se basó en el diseño y construcción de un prototipo de exoesqueleto destinado a la rehabilitación del miembro superior en niños de 5 a 11 años de edad tomando en cuenta la antropometría ecuatoriana, el prototipo realizado mediante impresión 3D genera 4 movimientos básicos de rehabilitación para hombro y codo como son: la abducción de hombro, extensión y flexión de hombro, rotación externa de brazo sobre su eje longitudinal y extensión y flexión de codo, se realizó un análisis analítico mediante el método vectorial donde se obtuvieron las trayectorias que debe cumplir el prototipo, para el análisis de fuerzas se utilizó el software Matlab y Adams view con el fin de encontrar los valores de torque que requiere cada uno de los motores para generar los distintos movimientos, también se realizó un análisis de resistencia mecánica mediante elementos finitos con el software ANSYS, aquí se obtuvo valores de esfuerzo de von Misses muy por debajo del límite de fluencia del material de la impresión 3D (PLA), consiguiendo el factor más bajo de seguridad de los elementos de 9,82, es decir los elementos resisten de manera segura a los movimientos realizados, por último se realizó un análisis de pruebas de funcionamiento en donde se pudo comprobar que el prototipo genera los movimientos de abducción de hombro cubriendo un campo del 16,67%, el movimiento de extensión y flexión de hombro cubre un campo de 78,26%,el movimiento de rotación externa de brazo sobre su eje longitudinal cubre un campo de 90,91% y el movimiento de extensión y flexión de hombro cubre un campo de 100% con referencia a la fisiología articular de hombro y codo.
URI : http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/14505
Aparece en las colecciones: Maestrias: Modalidad Proyectos de Investigación y Desarrollo

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