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Título : Diseño y construcción de un robot paralelo por cables de tres grados de libertad para rehabilitación parcial de hombro.
Autor : Moreta Cholota, Paulina Del Rocío
Pilco Inca, Jorge Luis
Director(es): Pérez Bayas, Miguel Ángel
Tribunal (Tesis): Orna Chávez, Javier Enrique
Palabras claves : TECNOLOGÍA Y CIENCIAS DE LA INGENIERÍA;ROBOT PARALELO;SISTEMA CERRADO;ROBOT PLANAR;MODELO CINEMÁTICO;MODELO DINÁMICO;SISTEMA DE COMPENSACIÓN;MOTOR
Fecha de publicación : 30-oct-2018
Editorial : Escuela Superior Politécnica de Chimborazo.
Citación : Moreta Cholota, Paulina Del Rocío; Pilco Inca, Jorge Luis. (2018). Diseño y construcción de un robot paralelo por cables de tres grados de libertad para rehabilitación parcial de hombro. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.
Identificador : UDFM;15T00703
Abstract : The purpose of this research is to design a parallel robot manipulated by Three Degrees of Freedom cables (3DOF) for partial shoulder rehabilitation through a dynamic and kinematic study. By means of the bibliographic study, materials, dimensions, mechanical and electronic components for the development of the prototype were investigated, which was analyzed and determined. Later a study of the alternatives of design and construction of the robot was made establishing the physical characteristics for the fulfillment of its function, using a dynamic and inverse cinematic analysis of the end effector, a dynamic and kinematic model was found. Using the Matblab software, we found the cable length of 870mm, the maximum force to be supported of 143.04 N, and the maximum torque of the 8.8 N.mm actuators selected a nylon rope, NEMA 23 pitch motors and designed a cable collection system for angle compensation. Next, the structural system, platform systems, cable collection system and, lastly, the electronic system for the control of movements were sequentially constructed and assembled. Finally, the functional check of the mechanical elements and the control of established movements was carried out, as well as a manual of operations and maintenance to avoid damage and misuse of the equipment. The prototype performs the intermediate rehabilitation exercises achieving a partial recovery of the shoulder and can be used in physical rehabilitation centers.
Resumen : El presente trabajo de titulación tiene como propósito diseñar un robot paralelo manipulado por cables de Tres Grados de Libertad (3GDL) para rehabilitación parcial de hombro mediante un estudio cinemático y dinámico. Por medio del estudio bibliográfico se investigó, analizó y determino materiales, dimensiones, componentes mecánicos y electrónicos para el desarrollo del prototipo, posteriormente se realizó un estudio de las alternativas de diseño y construcción del robot estableciendo las características físicas para el cumplimiento de su función, empleando un análisis de cinemática inversa y dinámico del efector final se halló un modelo cinemático y dinámico, mediante el uso de software Matlab encontramos la longitud de los cables de 870 mm, la fuerza máxima a soportar de 143,04 N y el torque máximo de los actuadores de 8,8 N.mm seleccionando una cuerda de nylon, motores de paso NEMA 23 y diseñando un sistema de recolección de cable por compensación de ángulo. A continuación, se procedió con la construcción y montaje de manera secuencial primero el sistema estructural, sistemas de plataformas, sistema de recolección de cables y por último el sistema electrónico para el control de movimientos. Finalmente se realizó la comprobación de funcionamiento de los elementos mecánicos y el control de movimientos establecidos además de un manual de operaciones y mantenimiento para evitar daños y mal uso del equipo. El prototipo realiza los ejercicios de rehabilitación intermedios logrando una recuperación parcial del hombro y pudiendo ser utilizado en centros de rehabilitación física.
URI : http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/9934
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