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Título : Diseño mecánico de un sistema de robots paralelos tipo delta para rehabilitación de tobillo, para el grupo de investigación y estudio de bioingeniería de la Facultad de Mecánica ESPOCH.
Autor : Zurita Meza, Byron Marcelo
Pérez Freire, Alex Raúl
Director(es): Novillo Andrade, Geovanny Guillermo
Tribunal (Tesis): Pérez Bayas, Miguel Ángel
Palabras claves : TECNOLOGÍA Y CIENCIAS DE LA INGENIERÍA;REHABILITACIÓN DE TOBILLO;ROBOT PARALELO DELTA;DISEÑO;ANÁLISIS CINEMÁTICO;ANÁLISIS DINÁMICO;CONTROL AUTOMÁTICO
Fecha de publicación : 15-feb-2018
Editorial : Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
Citación : Zurita Meza, Byron Marcelo; Pérez Freire, Alex Raúl. (2018). Diseño mecánico de un sistema de robots paralelos tipo delta para rehabilitación de tobillo, para el grupo de investigación y estudio de bioingeniería de la Facultad de Mecánica ESPOCH. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.
Identificador : UDFM;15T00683
Abstract : It was carried out the mechanical design and the construction of a system prototype of two parallel robots type delta inverted with four degrees of freedom each one, for the ankle rehabilitation process by mechanotherapy, the high number of persons with ankle injuries and the lack of automatic devices for their rehabilitation process, have motivated to the research group and study of bioengineering of Facultad de Mecánica from ESPOCH to look for solutions to problems focused on with the rehabilitation processes of inferior extremities. For this purpose, informatics tools were used based on mechanical design, Kinematics analysis, dynamic analysis, automatic control and materials selection. The robotic system was modelled in SolidWorks for verifying of movement features, then such model was exported to MSC Adams for doing the reverse Kinematics, by they were determined the positions and velocities of articulations, thus the accelerations, forces and torque, for the selection of servomotors. For the stage of automatic control, the correct functioning of the prototype was validated through programming in Arduino UNO. A platform with six degrees of freedom was obtained which serves for fulfilling with all the angles of the six basic movements for the rehabilitation process like dorsiflexion with 29.8º, plantarflexion with 45.8º, inversion with 22º, eversion with 17º, abduction with 25.9º, adduction with 36º. The mobile platform movements come from two delta robots with robotic arms actioned arms by six servomotors of 50 Kg.cm and vertical actuator with servomotor of 15 Kg.cm
Resumen : La investigación muestra el diseño mecánico y la construcción de un prototipo de un sistema de dos robots paralelos tipo delta invertidos con cuatro grados de libertad cada uno, para el proceso de rehabilitación de tobillo por mecanoterapia. El alto número de personas con lesiones en el tobillo y la carencia de dispositivos automáticos para el proceso de rehabilitación del tobillo, han motivado al grupo de investigación y estudio de bioingeniería de la Facultad de Mecánica ESPOCH a buscar soluciones a problemas enfocados con los procesos de rehabilitación de extremidades inferiores. Para esto se utilizaron herramientas informáticas enfocadas al diseño mecánico, análisis cinemático, análisis dinámico, control automático y selección de materiales. El sistema robótico se modeló en SolidWorks para verificación de rangos de movimiento, luego de lo cual dicho modelo fue exportado a MSC Adams para realizar la cinemática inversa con lo cual se determinó las posiciones y velocidades de las articulaciones, así como aceleraciones, fuerzas y torques para la selección de los servomotores. Para la etapa de control automático se comprobó y validó el correcto funcionamiento del prototipo mediante programación en Arduino UNO. Se obtuvo una plataforma con seis grados de libertad la cual sirve para cumplir con todos los ángulos de los seis movimientos básicos para el proceso de rehabilitación como; Dorsiflexión con 29. 8º, Flexión plantar con 45. 8º, Inversión con 22º, Eversión con 17º, Abducción con 25. 9º y Aducción con 36º. Los movimientos de la plataforma móvil provienen de dos robots deltas con brazos robóticos accionados por seis servomotores de 50 Kg.cm y un actuador vertical con servomotor de 15 Kg.cm.
URI : http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/9208
Aparece en las colecciones: Tesis Ingeniero Mecánico

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