Protesis estetica de silicona

Jefe de proyecto

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Johan Garcia

Ajueste diseño nuevo prototipo

Revisión de documentación y planeación 2 al 4 de septiembre

• Diseño de prototipo y cotización de materiales 7-9 sep

Presentacion

Se reunió con Prashant Gade de India en Paris para hablar de la prótesis estética que ellos crearon, dono un guante el cual usaré, respecto al mecanismo lo ideal es construir uno básico e imprimirlo y usarlo con un socket impreso en 3D.

El motivo por el cual lo voy hacer es para sentirme más comodo, ya que anteriormente usaba prótesis no estéticas y pienso que este es un paso significativo. Y aunque se puede crear un mecanismo mioelectrico por el momento no se trabajará ya que Fabian lo va aprender hacer en India. Por ese motivo, va ser un mecanismo sencillo en el cual pueda acoplar a la mano.

Todas aquellas personas que me puedan aportar ideas y ayudar a crearlo se los agradecería mucho.

Recursos

Guante Mano, estética. Impresora 3D Programa Rhino Ceros Programa Cura

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Prótesis modelo No.1

Etapa 1

Crear mecanismo tipo esqueleto para incorporarlo en el guante

• Después de investigar los tipos de mecanismos que hay, se procede al diseño para imprimir y hacer sus respectivas pruebas.
• Se imprimen las piezas y se ensambla, se prueba y se hacen unos ajustes directos para ver su funcionalidad y aplicarlos en el modelo 3d después.
• Se procederá a poner partes blandas internas con fommy.

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  Mecanismo ajustado de protesis

Etapa 2

Hacer pruebas y cambios para que quede bien en el guante

Etapa 3

Crear scoket para acoplar prótesis a muñon

Etapa 4

Acabados lijado, color.

Prótesis modelo No.2

Etapa 1: Diseño, modelado de la protesis

• Se realizo un diseño en 3D por medio de fusion360 para realizar la impresion en con PlA para verificar las dimensiones, y el mecanismo de la pinza
• El modelo 3D se puede encontrar en https://www.thingiverse.com/thing:4380917

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  Diseño en fusion de la protesis

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  protesis estetica

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  Parte interna protesis

Etapa 2: Literatura sobre parte de la prótesis mioelectrica

• Se realizó una búsqueda en la literatura para escoger el motor adecuado para la protesis estética y se decidió usa un servomotor Un sistema llamado “servo” es aquel en el cual existe la medición de una variable de la cual se desea regularla y mantenerla en un valor deseado. En el caso de los motores, un servomotor es un dispositivo del cual se puede conocer o regular la variable de posición con dispositivos de retroalimentación, con lo que se puede conocer en qué posición se encuentra o hacia donde se está desplazando, y así poder regular y llevar al servomotor a la posición deseada, logrando ajustes con mayor precisión aun en los desplazamientos cortos.

• Pequeño y liviano con alta potencia de salida, este pequeño servo es perfecto para aviones RC, helicópteros, quadcopter o robots. Este servo tiene engranajes metálicos para mayor resistencia y durabilidad.El servo puede girar aproximadamente 180 grados (90 en cada dirección), y funciona igual que los tipos estándar pero más pequeño. Puede usar cualquier código de servo, hardware o biblioteca para controlar estos servos. Bueno para principiantes que desean hacer que las cosas se muevan sin construir un controlador de motor con retroalimentación y caja de cambios, especialmente porque cabe en lugares pequeños. Viene con 3 cuernos (brazos) y hardware.

• Esta prótesis será mioeléctrica, esto significa que utiliza los biopotenciales generados por la actividad muscular de la extremidad para activar motores que ejecutan movimientos en la prótesis, se utiliza un sensor electromiografico Myoware que amplifica y entrega filtrada la señal muscular donde este se posiciona, esta señal puede ser muestreada analogamente por un microcontrolador Arduino Nano con resolucion de 8 bit (1023 muestras), con estos niveles de sensibilidad podemos utilizar filtros digitales para controlar y posicionar los servos MG90S

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  Servomotor

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  Sensor Mioelectrico

Etapa 3: Literatura Investigación acerca de los sensores de presión

-Sensores presión: dispositivos que entregan una señal de pequeño nivel que varía con el valor de la presión presente en su puerto de lectura. Transmisores de presión: basados en un elemento sensor de presión, incorporan una electrónica que entrega una señal (analógica o digital) con formato estándar industrial que indica el valor de la presión presente en su puerto de lectura. Presostatos: también llamados interruptores por presión (presión switches), son dispositivos que activan un contacto al alcanzarse un determinado nivel de presión en su puerto de lectura.

suelen estar disponibles en tres modos distintos: lectura absoluta, relativa a 1 bar o relativa a la presión atmosférica. Es decir, el punto cero de la escala sería el vacío absoluto, 1 bar o la presión atmosférica del entorno, respectivamente. La precisión (margen de error) de los dispositivos suele expresarse en función del fondo de escala, habiendo dispositivos del 0.5%, 0.25% y hasta 0.05%.

Para la selección adecuada de nuestro dispositivo debemos tener en cuenta el rango de presiones a medir, si necesitamos o no una lectura continua de la presión, la precisión que necesitamos en las medidas, así como el tipo y temperatura del medio con el que se va a trabajar (tipo de gas o líquido en contacto con el dispositivo), lo que nos permitirá asegurar la compatibilidad química de los materiales. Otro aspecto importante a prever es la eventual aparición de picos de presión (también llamados “golpes de ariete”).

El modelo FSR 402 es una resistencia de detección de fuerza de zona única optimizada para su uso en el control táctil humano de dispositivos electrónicos tales como electrónica automotriz, sistemas médicos y aplicaciones industriales y robóticas. Los FSR son dispositivos de dos hilos. Son sensores robustos de película gruesa de polímero (PTF) que exhiben una disminución de la resistencia con el aumento de la fuerza aplicada a la superficie del sensor. Su área activa es de 14.7 mm de diámetro y el sensor está disponible con cuatro opciones de conexión. La serie FSL 400 de Interlink Electronics es parte de la familia de resistencias de detección de fuerza de zona única. Sus características son:

• Rango de fuerza: 0.2 N a 20 N (20.4 gf a 2.039 kgf)
• Resistencia sin actuación: > 10 MΩ
• Repetitibilidad (mismo elemento): ± 2%
• Repetitibilidad (entre diferentes elementos): ± 6%
• Rise time: < 3 μs
• Hysteresis: +10% en promedio
• Diámetro total: 18.29 mm
• Diámetro area sensible: 14.68 mm (0.57")
• Ultradelgado: grosor de 0.46 mm
• Recorrido para activarse: 0.15 mm
• Auto adhesivo
• Vida útil: 10 000 000 de activaciones
• No genera EMI, no es sensible a ESD

Las aplicaciones para este tipo de sensor son:

• Medición cualitativa de la fuerza
• Control por toque
• Construcción de interfaces mas intuitivas al poder evaluar mayor o menor fuerza del toque y/o toque accidental o intencionado
• Aplicaciones donde se requiere diferenciar entre un toque o un agarre continuo (por ejemplo para mejorar la seguridad de una máquina o herramienta)
• Detección de presencia, movimiento o posición de una persona o paciente en una silla, cama, camilla, o dispositivo médico, etc.
• Se pueden emplear múltiples sensores para determinar el centroide de fuerza
• Detección de bloqueo de fluidos en tubos elásticos detectando el aumento de presión del tubo contra otra superficie
• Controles de juegos, instrumentos musicales, controles remotos, dispositivos médicos, etc.

En el siguiente link se puede descargar el data sheet (hoja de datos) completo del sensor;https://www.electronicoscaldas.com/en/sensores-de-fuerza-peso-estres/255-sensor-de-fuerza-fsr-402.html

Etapa 4: Matrices de decisión para la selección de materiales electrónicos y de estructura

las matrices de decisión que realizamos nos van a ayudar a escoger los materiales óptimos para el desarrollos de la protesis, el fin de estas matrices es evaluar los diferentes tipos de materiales según du ficha tenia y/o características con un porcentaje de 1 a 5 donde 1 es ineficiente y 5 es eficiente.Se realizaron matrices para la estructura, la parte electronica y la parte de progrmación, continuación de pueden ver cada una de ellas.

Matriz de decisión para estructura	Rigidez	Dureza	Maleabilidad	Vida util	Total
PLA	5	4.5	3	3	3,88
Metálica	5	4.5	1	5	3,87
Fusion entre PLA y metálica	5	5	3.8	5	4,7
ABS	5	4.5	3	3	3,88

Matriz de decisión para escoger tornillos	Rigidez	Dureza	Maleabilidad	Vida util	Total
plásticos	1	1	3	1	1,5
Metálicos	5	5	2.5	5	4,38
aleaciones con cobre	5	5	1	5	4
PLA	3	2	4	3	3

Matriz de decisión para escoger el posible sensor de presión	Sensibilidad	Precisión	adaptación a la protesis	Vida util	Total
FSR 400 SHORT	5	4	5	4	4,5
FRS 400	5	4.2	5	4.3	4,62
FSR 402 SHORT	5	4.5	5	4.2	4,68
FSR 402	5	5	5	5	5
FSR 406	5	4	5	4.6	4,9

Matriz de decisión para escoger el software para el diseño y modelado de la estructura	La plataforma debe ser gratuita.	Lenguaje claro para el modelado.	Funciones básicas para el diseño	Vida util	Total
Maya	5	4	5	4	4,5
Rhinocerous	3	4.2	5	4.3	4,13
Studio design	2	4.5	5	4.2	3,93
Fusion360	5	5	5	5	5

Matriz de decisión para escoger el motor de la estructura	Sensibilidad	Precisión	adaptación a la protesis	Vida util	Total
Servo.motor	5	4	5	4	4,5
FRS 400	5	4.2	5	4.3	4,62
FSR 402 SHORT	5	4.5	5	4.2	4,68
FSR 402	5	5	5	5	5
FSR 406	5	4	5	4.6	4,9

Etapa 5: Cotizaciones de los materiales

Componente	Costo
Protoboard	$7.500
Jumpers	$7.000
Rollo de filamento PLA	$80.000
Sensor Galga	$35.000
Servomotores	$20.000
TOTAL	$149.500

Etapa 6: Literatura acerca del Guante de latex

La idea de este elemento el simular a escala la mano del beneficiario, con el fin de que la protesis se vea mas real, para esto se debe hacer primero un molde el alginato del espejo de la mano existente, el alginato es un polisacárido aniónico presente ampliamente en las paredes celulares de las algas marinas pardas. También es producido por algunas especies bacterianas. Estas sustancias corresponden a polímeros orgánicos derivados del ácido algínico. El alginato está formado por dos tipos de monosacáridos, los dos con un grupo ácido, el ácido gulurónico y el ácido manurónico. Sorprendentemente, hasta 1955 no se descubrió la presencia del ácido gulurónico en el alginato. Anteriormente se consideraba que estaba compuesto exclusivamente por ácido manurónico. Su estado inicial es polvo, pero al mezclarse con agua se vuelve gel. Es un gel irreversible, de fácil manipulación, económico, tolerable para el paciente, preciso y flexible. Sufre de cambios dimensionales importantes y de deshidratación en el momento que se extrae de la boca y no se procede al vaciado inmediatamente. Se puede encontrar de diferentes colores, de fraguado rápido, con determinados sabores, antináuseas y cromáticos que cambian de color según en el estadio que se encuentre de fraguado. Su principal uso es para prótesis completas, prótesis parciales, aparatos de ortodoncia, férulas de descarga, modelos antagonistas y modelos de estudio. El látex natural se obtiene a partir de la savia extraída del árbol Hevea brasiliensis o árbol del caucho. El látex es el jugo blanco o amarillento que circula por los vasos de este árbol, este liquido lechoso o resina es abundante hasta los 25 años de edad del árbol. Una vez recogido el líquido se cuela por un tamiz para eliminar partículas de hojas y corteza, luego se deja el látex en reposo para que las materias no separadas por el tamiz (arena, cieno) se sedimenten. Se vierte el líquido entonces en unos moldes que dejarán luego unas zonas huecas ó corredores de aireación y se procede a la coagulación del látex limpio de impurezas, para ello se utilizan coagulantes naturales hasta conseguir distintas densidades. La densidad del látex recomendada por su suavidad y adaptación puede ser de 70-85kg m3 siendo esta una densidad media ó media alta.

• Gran elasticidad y gran firmeza que se traducen en una buenísima adaptabilidad: La combinación de estas dos propiedades consigue que el colchón de látex sea un soporte duro pero flexible, que permite que el cuerpo se hunda ligeramente en él, dejando que toda la musculatura posterior de la espalda tenga una superficie de contacto y apoyo que favorece su distensión y evita crear zonas de presión sobre el durmiente ó depresiones que perjudican la postura.
• Propiedades antibacterianas y anti fúngicas naturales ya que no es un sustrato apto para el crecimiento de estos organismos.
• Transpirabilidad: El látex natural permite una buena transpiración y también necesita para estar en buen estado para transpirar bien, por ello hay dos cosas muy importantes a tener en cuenta. Por un lado la funda que lo envuelve, ésta debe ser de algodón 100% tanto su tela como su acolchado pues cualquier fibra sintética sobre un material natural ahoga su transpirabilidad haciéndonos sudar en verano y sentir frió en invierno, siendo esto lo que ocurre con el látex sintético y con las fundas y acolchados sintéticos que se ponen habitualmente sobre los colchones.
• Durabilidad: el látex natural tiene una durabilidad grande entre 17 y 20 años si se mantiene bien ventilado y no esta en contacto directo con el sol. A partir de este tiempo empieza a desintegrarse, soltando poco a poco un polvillo que hace que disminuya su densidad progresivamente.

Propiedades del alginato.

• Mucoestático
• Buena resistencia mecánica
• Textura lisa
• Material hidrofílico
• Biocompatible
• Se aconseja desinfectar las impresiones mediante hipoclorito sódico o glutaraldehído.
• Es inestable dimensionalmente
• Se usa principalmente en la confección de prótesis parciales removibles y completas, pero también es muy usado en ortodoncia, toma de antagonistas así como para modelos de estudio.
• En presencia de calcio, el alginato puede formar una estructura conocida como "caja de huevos". En esta estructura, los iones de calcio se sitúan como puentes entre los grupos con carga negativa del ácido gulurónico.
• En esta representación, los cartones superior e inferior representan las cadenas de polisacárido, mientras que los huevos representan a los átomos de calcio.
• La estructura que forman dos cadenas de alginato con los iones calcio no es plana, sino que realmente tiene forma helicolidal, con el calcio situados en el eje.
• Realiza impresiones de tejidos duros y blandos

Etapa 7: Ensamble

• Una vez diseñado el modelo en 3D se dio paso a imprimir con PLA las partes de la protesis

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  Piezas de la protesis

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  Piezas impresas

• A las piezas de la protesis se les realizo un post procesamiento, esto consiste en lijado, pintado y/o abrir huecos con el taladro donde hicieron falta

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  Post procesamiento

• Se ensamblaron todas las piezas segun el diseño 3D para posteriormente probar con el movimiento del mecanismo

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  Ensamble protesis

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  Ensamble completo

• Se integro la parte electronica dentro del antebrazo, para que esta realice el movimineto de apertura y cierre de la pinza

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  Integración

Etapa 8: Electronica

Para la parte electrónica se tuvo en cuenta 3 etapas, la primera es la conexión del servomotor, la segunda es la conexión del sensor de presión (galga extensiométrica) y la tercera son las pruebas que se le realizaron la fusión entre estos dos componentes. Cabe resaltar que estos materiales se escogieron por las matrices de decisión realizadas en la etapa 5 con el fin de escoger los más apropiados para el sistema estructural y mioelectrico de la prótesis.

Para la primera conexión se necesitó un servomotor, una protoboard y un Arduino, primero se colocó el Arduino en la protoboard horizontalmente justo en la mitad, luego se buscó en la literatura las conexiones apropiadas para el servomotor y así evitar un corto en el sistema o un daño en el motor, ya colocado este en la protoboard se conectaron tres jumpers macho-macho a las terminales finales del servomotor estas terminales son de color naranja/amarillo, rojo y café/negro la idea es que los tres jumpers macho-macho conectados fueran del mismo color que los terminales, la salida de los jumpers se conectaron naranja/amarillo en el pin de entrada D9, el rojo se conectó a la entrada de voltaje 5V y el negro/café se conectó a ground (tierra) como se observa en el esquemático digital y en el circuito ya realizado.

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  Esquemático de la electrónica motor

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  Electrónica

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  Integracion de la electronica

Para la segunda parte se utilizó un sensor de presión tipo galga extensiométrica, la misma protoboard y el Arduino de la anterior conexión con el fin de imprentar la parte electrónica del sensor junto con la del motor. Para esta conexión se tiene que tener en cuenta los terminales derecha e izquierda del sensor, el terminal izquierdo va conectado a 5V y el terminal derecho se conectó a una resistencia de 10 K Ω con el fin de reducir el voltaje, esta resistencia por uno de sus terminales se conectó a ground (tierra) y l otro a el pin de entrada A0 el cual proporcionaba la lectura del sensor y poder observar la presión ejercida. Se puede observas en las imágenes de abajo el esquemático digital y su esquemático en físico.

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  Esquematico electronica Galga

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  Electronica

Y la última parte fue el desarrollo de pruebas uniendo las dos partes electrónicas donde se implementó un código en el hardware de Arduino el cual se va a evidenciar en la siguiente etapa. Se realizaron diferentes pruebas para mostrar que al ejercer presión sobre el sensor si se puede generar una acción secundaria, esta acción es la que nos va a permitir movilizar la pinza para que la persona tenga un buen agarre. En las diferentes pruebas de la parte electrónica solo se va a mostrar como el servomotor se mueve de 0° a 180° y de 180° a 0°. En las siguientes imágenes se va a demostrar como el Servomotor empieza en 0° pasa a 90° y termina es 180°

Etapa 9: Instalación del Software Arduino

A continuación se van a escribir los pasos detallados para descargar el software de Arduino:

1. Se busca en el buscador de google: Arduino Descargar.

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2. Seleccione el link que dice: Arduino descargar (2020 última versión) para windows 10.8.7.

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3. Al hacer click en el link le va a parecer una pantalla como la de la imagen de abajo, le da click en el botón verde de la derecha que dice descargar Libre.

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4. Apenas le de click ahí le va aparecer la siguiente información (mirar imagen de abajo), le va a dar click en descargar ahora.

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5. Apenas le de click le va a parecer la siguiente imagen donde le va a dar click en guardar.

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6. luego de darle click ahí en guardar le va a aparecer en la parte inferior el programa a descargar, le da click en esta pestaña (visualizar imagen de abajo).

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7. Al darle click ahí le va a parecer la siguiente imagen donde puede escoger el idioma en la primera barra que dice select your language y por ultimo le da next o continuar en caso de que este en español.

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8. Al darle next o continuar le va a parecer las normas en tres diferentes escenarios, léalas y cuando este listo de click en el botón de acepto o I Agree.

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9. Apenas de acepto en las tres pantallas le va a salir la siguiente imagen donde debe esperar de 30 seg a 1 minuto para que se culmine la descarga.

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10. Apenas termine la descarga por favor hacer click en terminar o finish.

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11. Después le va a salir una imagen donde le dice que ya esta descargado y ahora se debe instalar, entonces debe hacer click en el botón que dice instalar ahora o Install Now.

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A continuación se va a seguir con los pasos para instalar el programa:

12. Apenas termine el paso anterior le va a salir la licencia del programa, por favor leerla y cuando este listo hacer click en acepto o I Agree.

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13. Luego de darle click ahí le va aparecer una ventana donde debe seleccionar los componentes que desea, observe la imagen a continuación para poder observar cuales deben estar instalados y cuales no, apenas este listo por favor oprimir en next o continuar.

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14. En la siguiente ventana le va a salir en donde desea guardar el programa, el mismo le da una dirección si desea guardarlo ahí o si lo quiere cambiar darle click en Browse o buscar y le da la ubicación que usted desee, luego de que este listo por favor dar click en instalar o Install.

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15. En la siguiente imagen le va a parecer la barra cargando, mostrando como va la instalación, esperar a que este llegue al 100% y luego dar click en close o cerrar.

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A continuación se va a mostrar como abrirlo en el computador

16. Buscar en el buscador de tu computador y colocar la palabra Arduino, como se ve en la imagen de abajo, por favor hacer click en la aplicación.

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17. Al hacer click ahí le va a salir la siguiente imagen, debe esperar menos de 1 min para que esta abra, si no abre debe volver hacer todo este proceso.

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18. Por ultimo apenas abra la aplicación le va a salir la siguiente imagen, esta es la interfaz de arduino donde se colocan los programas que desee.

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19. Usted podrá visualizar cosas escritas ya en la interfaz, por favor borre todo y diríjase a la etapa 10 (programación), debe copiar el programa colocado en la etapa y pegarlo en la interfaz de arduino.

20. Cuando tenga el programa, en la parte superior puede ver un botón que tiene un chulo por favor hacer click ahí para verificar que el programa no tenga ningún error.

21. Por ultimo darle click en el botón que tiene una flecha mirando hacia la derecha, este sirve para subir el programa a la placa de Arduino.

22. Apenas se suba el programa a la placa, este va a tener un led interno el cual va a estar intermitente.

Etapa 10: Programación

Para dar inicio a la parte de la programación primero se realizó una calibración al sensor de presión, esta calibración se realizó con el hardware de Arduino, se utilizaron diferentes pesos (5 gramos, 10 gramos, 15 gramos, 20 gramos, 25 gramos 30 gramos, 35 gramos, 40 gramos, 45 gramos, 50 gramos) los cuales iban a ejercer la presión sobre el sensor, entonces a medida que se iban colocando los pesos se quería observar en el serial plotter de Arduino como se comportaba el sensor y se identificó que este se comportaba de manera directamente proporcional a la presión ejercido por consiguiente logramos observar que su máxima presión era de 1000 bar y su mínima presión era de 0,002 bar, con esta información logramos obtener el rango de umbral donde estaba la presión del sensor, por ende necesitamos escoger un valor que fuera capaz de ser ejercido por el muñón de la persona, según la teoría una persona puede ejercer de 150 a 600 bar de presión en el muñón por eso consideramos coger el valor de 500 bar ya que este se encontraba dentro del rango de la teoría y de la calibración.

Luego insertamos la carpeta de servomotores para poder iniciar el programa, llamamos a las variables de entrada a nuestro programa el cual era

• int umbral=500;
• int motor12=9;
• int sensor1=A0;

Los int se escriben para que el hardware entienda que se debe llamar esas variables y lo que esta despues del igual son los pines en los que se debe conectar para que el programa sirva.

Luego se realizó el void setup, donde se colocan las variables con sus pines de entrada y la velocidad con la cual se debe de correr el programa junto a la parte electrónica el cual se realiza con la función de serial.begin (9600). Luego viene la parte más importante del programa el cual es el void loop en esta sección se realizan los comandos y las acciones que se desea hacer por medio de nuestros elementos de electrónica, entonces primero mandamos a imprimir lo que se quería leer en el sensor al momento que se le generará la presión, luego se realizó un condicional en donde se le específico al programa que si la presión ejercida era mayor al umbral este le mandara la acción al servo de que se moviera a 180 y si la presión ejercida era menor al umbral este se devolviera a 0 generando así el movimiento de la pinza.

A continuación se puede mostrar el programa:

Primero toca incluir el servo de esta manera #include <Servo.h>

Servo servoMotor12; int umbral=500; int motor12=9; int sensor1=A0;

void setup() {

 pinMode(sensor1,INPUT);
 servoMotor12.attach(9);
 Serial.begin(9600);

}

void loop() {

 Serial.println("--1");
 Serial.println(analogRead(sensor1));
 
 if(analogRead(sensor1)>umbral){
   servoMotor12.write(180);
 }
 else{
   servoMotor12.write(0);
 }
 delay(100);

}

Etapa 11: Pruebas

Para conocer acerca del funcionamiento de esta prótesis, puedes visitar los siguientes videos en youtube (Canal youtube: Materialización 3D)

• Video pruebas de movimiento
• Video pruebas con galga (apertura y cierre)
• Video Ensamble final

Recomendaciones

• Los tornillos que sean usados en la prótesis, se tiene que tener en cuenta que estos no sobresalgan lo suficiente, debido a que si estos son muy largos pueden limitar el movimiento (tornillo que une las piezas de la cuerpo de la mano con el rodamiento)
• La parte metálica de la protesis, es decir, los tornillos con que se unen todas las piezas, es recomendable que cuando se ajuste, tenga su arandela para que no se desatornille con los movimientos la tuerca
• La tuerca que ajusta las piezas del rodamiento o la rueda donde se inserta el cañamo, no se debe ajustar hasta que el rodamiento no se pueda mover, es decir, se debe medir que tanto ajustar la tuerca para que el rodamiento no se vea afectado en el movimiento de los dedos de la protesis .
• El cañamo que es amarrado a las hélices del motor, se recomienda que esten tensionados en ambos lados, ademas de que estos cuando se ajusten, se recomienda aplicar sobre los nudo superbonder o algún pegante para que no se vayan soltando con la repetibilidad de los movimientos
• Para que el cañamo logre realizar el movimiento sobre el rodamiento es necesario usar tres hilos de cañamo
• En la pieza denominada enganche, (pieza que ajusta el rodamiendo con los dedos indices de la mano) si es necesario, abrir un nuevo hueco en la parte superior de la pieza, 0.5 mm mas abajo del hueco original

Prótesis modelo No.3

Diseño

Para realizar el nuevo modelo de la prótesis se re diseño toda, tomando como base piezas de la prótesis anterior. Se diseñaron de nuevo los dedos debido a que eran muy cortos y no se unían y no era funcionales. También se diseño la base que une todos los dedos ya que el prototipo de la prótesis tiene que ser de mano izquierda y la anterior era de mano derecha.

• 

  Nuevo diseño de los dedos y bases de la prótesis

Después del diseño se diseño la parte que iba a almacenar el servomotor y circuito eléctrico que hace funcionar la prótesis

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  Caja de almacenamiento de circuito y motor

Ya con las piezas impresas se empezaron a detectar problemas y ajustes que eran necesarios para poder hacer que la proteos funcione de manera correcta. Entre estos ajuste se encuentra que la rueda grande era innecesaria ya que para un mejor funcionamiento se integro un sistema de poleas dentadas con correa dentada, esto ayuda a que la prótesis tenga mayor fuerza de agarre. Adicional se tuvieron que lijar algunas piezas para que el mecanismo funcionara de manera fluida ya que se presentaban problemas con piezas que chocaban y generaban mucho roce. Realizando todos estos cambios se logro realizar un diseño perfectamente funcional.

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  Prótesis final con el sistemas de poleas dentadas

Programación

En la programación para el funcionamiento de la prótesis se incluyo dos sensores de fuerza. Uno para generar la apertura y otro para el cierre de la prótesis. Esto con el fin de evitar que la prótesis se cierre o genere movimientos de manera involuntaria el código utilizado se ubica continuación

1. include <Servo.h>

Servo servoMotor1; int umbral=60; int sensor1=A0; int sensor2=A1; void setup() {

 // put your setup code here, to run once:

Serial.begin(9600); pinMode(sensor1,INPUT); pinMode(sensor2,INPUT);

servoMotor1.attach(9);

} void loop() {

 // put your main code here, to run repeatedly:
Serial.println("--1");
Serial.println(analogRead(sensor1));
Serial.println(analogRead(sensor2));

if(analogRead(sensor1)>umbral){
  servoMotor1.write(180);
}
if(analogRead(sensor2)>umbral){
  servoMotor1.write(0);
}
delay(100);

}

Observaciones sobre la prótesis

Debido a los cambios realizados se realizo un ultimo diseño CAD el cual contempla todas las corrosiones que se le realizo a lo largo del proceso. En estos cambios se contempla que la base de la mano y de la caja del circuito se impriman en una sola pieza para darle mas estabilidad a la prótesis. La prótesis se diseño para poder ser armada y desarmada utilizando un destornillador de estrella, esto facilita la comprensión del funcionamiento del mecanismo y permite cambiar una pieza con mayor facilidad si esta se llegara a romper o dañar. No se diseño un lugar para almacenar la batería debido a que aun no se sabe que tipo de sistema de carga va a tener esta y es necesario evaluar mas a profundidad los tipos de baterías que se pueden llegar a utilizar. Para la continuación de esta prótesis es mirar que el mecanismo funcione con el Arduino nano, que se pueda introducir en el guante y que tenga suficiente fuerza para que agarre cosas pequeñas.

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  Diseño CAD final de la prótesis con las correcciones

Cronograma de actividades

Noviembre

Jueves 12	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	Documentación Wiki	3 Horas	9 TS

Miércoles 11	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	Documentación Wiki	3 Horas	9 TS

Martes 10	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	Documentación Wiki	3 Horas	9 TS

Lunes 09	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	Documentación Wiki	3 Horas	9 TS

Vienes 06	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	Finalización del diseño con las correcciones y planeación de la forma de documentación del proceso de la prótesis	5 Horas	15 TS

Jueves 05	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	Inicio de el rediseño de la prótesis con las modificaciones que se le realizaron al prototipo de la prótesis	5 Horas	15 TS

Miércoles 04	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	Remplazo de la pieza dañada, ensamble de la prótesis y pruebas de funcionamiento	5 Horas	15 TS

Martes 03	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	Recoger en la fundación una pieza que se imprimió de nuevo que se rompió en la prótesis y hablar sobre la forma de documentar el progreso de la prótesis	3 Horas	9 TS

Octubre

Viernes 30	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	Entrega de la prótesis funcional y muestra del funcionamiento a Johan, planeación de la entrega del diseño CAD final con todas las correcciones y ajustes que se le realizo para lograr que funcione	5 Horas	15 TS

Jueves 29	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	Unión de las poleas en la prótesis y pruebas de funcionamiento para correcciones	5 Horas	15 TS

Miércoles 28	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	Compra de poleas dentadas y correa dentada para el funcionamiento de la prótesis	5 Horas	15 TS

Martes 27	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	Alisado de las piezas en la fundación utilizando la maquina de acabados	3 Horas	9 TS

Lunes 26	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	Pruebas del funcionamiento del motor, el Arduino y las galgas dentro de la pieza donde se almacenan los circuitos	5 Horas	15 TS

Miércoles 21	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	Recoger piezas en la fundación	3 Horas	9 TS

Martes 20	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	Documentación de la wiki sobre el avance de la prótesis	5 Horas	15 TS

Lunes 19	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	Finalización de la pieza y envió de la misma para su impresión	5 Horas	15 TS

Viernes 16	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	Diseño CAD de la caja que almacena la parte electrónica de la prótesis	3 Horas	9 TS

Jueves 15	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	Pruebas eléctricas del motor moviéndolo con los dos sensores de fuerza para abrir y cerrar la prótesis, pruebas de unión de las dos partes de sistema	5 Horas	15 TS

Miércoles 14	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	boceto del diseño de la parte donde se va a ubicar el motor, el Arduino y el sensor	5 Horas	15 TS

Martes 13	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	Calibración del sensor y pruebas de funcionamiento del motor	5 Horas	15 TS

Miércoles 7	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	Recoger los componentes en la fundación	3 Horas	9 TS

Martes 6	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	Investigación y análisis de la programación del Arduino para mover el motor presionando los dos sensores de fuerza y análisis de la programación anexada en la wiki	5 Horas	15 TS

Lunes 5	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	Remoción de los soportes de las piezas nuevas, ensamble de la prótesis y pruebas mecánicas. Planeación de la compra de los 2 sensores de fuerza, servomotor, Arduino y cables	5 Horas	15 TS

Septiembre

Lunes 28	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	Recoger piezas que se enviaron a imprimir, base y dedos	2 Horas	6 TS

Jueves 24	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	pruebas de funcionamiento de la prótesis con un sistema de poleas y diseño de mas piezas necesarias para el sistema	5 Horas	15 TS

Miércoles 23	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	Re diseño del soporte de la prótesis, pruebas mecánicas de la misma y envió de piezas a imprimir	5 Horas	15 TS

Martes 22	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	Recoger piezas en la fundación, remover los soportes de las piezas, ligarlos y adecuarlos para el ensamble de la prótesis para pruebas de funcionamiento	5 Horas	15 TS

Martes 15	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	Diseño mecánico de la prótesis terminado, envió de piezas para su impresión y búsqueda de información sobre sistema de poleas y motores pequeños con mucho torque	5 Horas	15 TS

Viernes 11	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	Diseño del sistema de acople de la prótesis con el socket y ubicación para el funcionamiento del sensor	5 Horas	15 TS

Jueves 10	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	búsqueda bibliográfica sobre motores poleas y sistemas comerciales para evaluar el mejor dentro de la prótesis y Diseño a mano del sistema eléctrico y ubicación de los sistemas dentro de la prótesis	5 Horas	15 TS

Miércoles 9	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	Ensamble del diseño en CAD, pruebas de funcionamiento en el programa fusión 360 y ajuste y modificaciones de las piezas de la prótesis	4 Horas	12 TS

Martes 8	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	Diseño del sistema de poleas para el movimiento de la prótesis	4 Horas	12 TS

Lunes 7	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	Diseño CAD de los dedos, soporte y uniones de la prótesis	5 Horas	15 TS

Jueves 3	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	Desmonte de la prótesis ya construida, para evaluar su funcionamiento y las partes que los componen. Diseño en boceto de las piezas que componen la prótesis	4 Horas	12 TS

Miércoles 2	Descripción	Tiempo	TS
David Vargas	Revisión de la documentación de la prótesis respecto al funcionamientos y piezas que la componen, búsqueda bibliográfica de componentes para el re diseño de la prótesis	3 Horas	9 TS

Mayo

Jueves 21	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	Correcciones documentación final en la wiki	4 Horas	12 TS
Manuela Mora	Correcciones documentación final en la wiki	4 Horas	12 TS

Miercoles 20	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	Documentación final en la wiki (etapas de la electrónica y programación)	4 Horas	12 TS
Manuela Mora	Documentación final en la wiki (etapas del ensamble, pruebas)	4 Horas	12 TS

Martes 19	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	Documentación final en la wiki (etapas de la electronica)	4 Horas	12 TS
Manuela Mora	Documentación final en la wiki (etapas del ensamble, recomendaciones)	4 Horas	12 TS

Lunes 18	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	Documentación en la wiki	2 Horas	6 TS
Manuela Mora	Correcciones del diseño en la parte del antebrazo	2 Horas	6 TS

Viernes 15	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	Ensamble final y pruebas de funcionamiento	8 Horas	24TS
Manuela Mora	Ensamble final y pruebas de funcionamiento	8 Horas	24 TS

Jueves 14	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	Correccion de la programacion del motor	4 Horas	12TS
Manuela Mora	Prueba de ensamble funcionamiento de los dedos	4 Horas	12 TS

Miercoles 13	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	Ensamble con componentes electronicas	4 Horas	12TS
Manuela Mora	Ensamble con componentes electronicas	4 Horas	12 TS

Martes 12	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	Pruebas de funcionamiento parte electronica, sin la mano	4 Horas	12TS
Manuela Mora	Pruebas de funcionamiento parte electronica, sin la mano	4 Horas	12 TS

Lunes 11	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	Ensambles y pruebas de funcionamiento sin electronica	4 Horas	12TS
Manuela Mora	Ensambles y pruebas de funcionamiento sin electronica	4 Horas	12 TS

Viernes 08	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	Pruebas de ensamble de todas las piezas de la prótesis	4 Horas	12TS
Manuela Mora	Prueba del sensor con el programa y ajuste del programa	4 Horas	12 TS

Jueves 07	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	Prueba de los sensor con el programa y ajuste del programa	4 Horas	12TS
Manuela Mora	Prueba del sensor con el programa y ajuste del probrama	4 Horas	12 TS

Miercoles 06	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	lijado de las piezas (ajuste motores)	4 Horas	12TS
Manuela Mora	Lijado de las piezas (ajuste antebrazo)	4 Horas	12 TS

Martes 05	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	lijado de las piezas (antebrazo sup, muñeca)	4 Horas	12TS
Manuela Mora	Lijado de las piezas (soporte mano)	4 Horas	12 TS

Lunes 04	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	lijado de las piezas (antebrazo sup)	4 Horas	12TS
Manuela Mora	Lijado de las piezas (antebrazo inf)	4 Horas	12 TS

Abril

Jueves 30	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	Pruebas electrónicas para ver el acondicionamiento de los materiales	4 Horas	12TS
Manuela Mora	Pruebas electrónicas para ver el acondicionamiento de los materiales	4 Horas	12 TS

Miercoles 29	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	Recoger materiales en la fundación	4 Horas	12TS
Manuela Mora	Programación arduino y motor	4 Horas	12 TS

Martes 28	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	análisis de la programación del galga y motor	4 Horas	12TS
Manuela Mora	análisis de la programación del Arduino	4 Horas	12 TS

Lunes 27	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	análisis de la programación del Arduino, galga y motor	4 Horas	12TS
Manuela Mora	Escalado piezas antebrazo	4 Horas	12 TS

Viernes 24	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	Programación Sensor	4 Horas	12 TS
Manuela Mora	Dimensionamiento piezas para imprimir, y escalado de las piezas del antebrazo en fusion360	4 Horas	12 TS

Jueves 23	Descripción	Tiempo	TS
Manuela Mora	Programación motor	4 Horas	12 TS

Miercoles 22	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	análisis de la programación del Arduino, galga y motor	4 Horas	12TS
Manuela Mora	Dimensionamietno y ubicación de los motores y Arduino dentro del antebrazo.	4 Horas	12 TS

Martes 21	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	Ajistes finales del modelado del antebrazo	4 Horas	12TS
Manuela Mora	Ajustes del modelado de la totalidad de las piezas de la prótesis	4 Horas	12 TS

Lunes 20	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	Reajuste de la pieza del antebrazo , busqueda informacion (programacion del arduino, galga y motor)	4 Horas	12 TS
Manuela Mora	Ajuste final del acople del socket	4 Horas	12 TS

Viernes 17	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	Reajuste de la pieza del antebrazo para que se pueda acoplar cualquier socket	4 Horas	12 TS
Manuela Mora	acople del socket	4 Horas	12 TS

Jueves 16	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	Documentación sobre materiales para la elaboración de guante tipo latex	3 Horas	9 TS
Manuela Mora	ajuste del socket con respecto al antebrazo	4 Horas	12 TS

Miercoles 15	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	Documentación y video-conferencia sobre materiales para la elaboración de guante tipo latex	4 Horas	12 TS
Manuela Mora	Diseño y ajuste del socket con respecto al antebrazo	4 Horas	12 TS

Martes 14	Descripción	Tiempo	TS
Manuela Mora	Diseño y ajuste del socket	4 Horas	12 TS
maria jose	Documentación y programa de el sensor capacitado (galga)	4 Horas	12 TS

Lunes 13	Descripción	Tiempo	TS
Manuela Mora	Diseño y ajuste de los motores en la parte interna del antebrazo	3 Horas	9 TS
maria jose	Correcciones de la documentación en la wiki, se agregaron matrices de decision	3 Hora	9 TS

Jueves 09	Descripción	Tiempo	TS
Manuela Mora	Correcciones de la documentación en la wiki, se agregaron resultados de las tareas anteriores, y ajustes al modelado el antebrazo.	4 Horas	12 TS
maria jose	Correcciones de la documentación en la wiki, se agregaron resultados de las tareas anteriores	4 Hora	12 TS

Miercoles 08	Descripción	Tiempo	TS
Manuela Mora	Re diseño del acople del soquet respecto a las dimensiones	3 Horas	6 TS

Martes 07	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	Búsqueda de proveedores para compra de elementos electrónicos, matrices de decision para escoger los materiales	4 Hora	12 TS
Manuela Mora	Búsqueda de proveedores para compra de elementos electrónicos,matrices de decision para escoger los materiales	4 Horas	12 TS

Lunes 06	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	Búsqueda de proveedores para compra de elementos electrónicos	4 Hora	12 TS
Manuela Mora	Búsqueda de proveedores para compra de elementos electrónicos	4 Horas	12 TS

Viernes 03	Descripción	Tiempo	TS
Manuela Mora	Documentación en la wiki	2 Horas	6 TS

Jueves 02	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	Búsqueda de informacion materiales para realizar un guante de latex	4 Hora	12 TS
Manuela Mora	Búsqueda de informacion materiales para realizar un guante de latex	4 Horas	12 TS

Mierces 01	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	Reunión para el guante de latex	1 Hora	3 TS
Manuela Mora	Reunión para el guante de latex	1 Hora	3 TS

Marzo

Martes 31	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	Busqueda de informacion y reunion guante latex	4 Hora	12 TS
Manuela Mora	Busqueda de informacion y reunion guante latex	4 Horas	12 TS

Viernes 27	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	Documentacion en la wiki	1 Hora	3 TS
Manuela Mora	Busqueda de informacion acerca de nuevos mecanismos para el movimiento de la mano	2 Horas	6 TS

Miercoles 25	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	Pruebas con el servomotor, el sensor tipo galga y lons engranajes	4 Horas	12 TS
Manuela Mora	Toma de medidas del guante para ajuste de medidas en el modelado del mecanismo, pruebas con el mecanismo existente y el guante	4 Horas	12 TS

Martes 24	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	Modelado del antebrazo	4 Horas	12 TS
Manuela Mora	Modelado acople del motor en el antebrazo	4 Horas	12 TS

Viernes 20	Descripción	Tiempo	TS
maria jose	Investigación acerca de sensores de presión, probar el sensor tipo galga para caracterizarlo por medio de la programación	2 Horas	6 TS

Miercoles 18	Descripción	Tiempo	TS
María José	Documentación en la wiki sobre la protesis - Re-ajuste del modelado del antebrazo	4 Hors	12 TS
Manuela Mora	Modelado de la pieza para la muñeca	4 Horas	12 TS

Martes 17	Descripción	Tiempo	TS
María José	Documentación en la wiki sobre la protesis - Modelado antebrazo	3 Hors	9 TS
Manuela Mora	Modelado de la muñeca, reajuste de las medidas de las piezas de la prótesis	3 Horas	9 TS

Lunes 16	Descripción	Tiempo	TS
María José	Documentación en la wiki sobre la protesis	4 Hors	12 TS
Manuela Mora	Documentación en la wiki sobre la protesis	4 Horas	12 TS

Viernes 13	Descripción	Tiempo	TS
María José	Moedlado de pieza de movimiento con nuevas medidas, pruebas de progrmación con el servomotor	3 Hora	9 TS
Manuela Mora	Pruebas de programación en arduino con el servomotor acoplado al piñon, documentacion en la wiki	3:40 Hora	11 TS

Jueves 12	Descripción	Tiempo	TS
Manuela Mora	Programación motor para el movimiento del mismo por medio de arduino y modificación del piñon con taladro y motortool	4 Hora	12 TS
María José	Programación motor para el movimiento del mismo por medio de arduino y modificación del piñon con taladro y motortool	4 Hora	12 TS
Valentina Osorio	Modificación del piñon con taladro y motortool	1 Hora	3 TS

Miercoles 11	Descripción	Tiempo	TS
María José	Impresión del tubo para el rodamiento de la protesis en PLA, emsamble de todo el mecanismo con las nuevas piezas de impresión y busqueda de motores para la protesis	3 Horas y 30 min	10 TS

Martes 10	Descripción	Tiempo	TS
Manuela Mora	Rediseño del rodamiento de la protesis	1 Hora	3 TS
María José	Impresión del rodamiento de la protesis en PLA	1 Hora	3 TS

Lunes 09	Descripción	Tiempo	TS
Manuela Mora	Simulacion del funcionamiento del mecanismos en fusion360 con ensable	4 Hora	12 TS
María José	Impresión mecanismo con piñones en PLA, documentación del proyecto	3:30 Hora	11 TS

Viernes 06	Descripción	Tiempo	TS
Manuela Mora	Ensable piezas, modificacion con pulidora pieza de la mano, impresión de piñones para el mecanismo	4 Hora	12 TS
María José	Impresiòn pieza para rodamiento	1 Hora	3 TS
Valentina Osorio	Diseño pieza soporte rodamiento	20 minutos	1 TS

Jueves 05	Descripción	Tiempo	TS
Manuela Mora	Uso del taladro para abrir huecos en el rodamiento y en piezas del movimiento., termo-formar pieza de rodamiento, se realizo el ensamble de la prótesis	4 Horas	12 TS
María José	Impresión de las piezas de la prótesis, termo-formar pieza de rodamiento, se realizo el ensamble de la prótesis	2 Horas	6 TS
Valentina Osorio	Pulir piezas de movimiento para la protesis	4 Horas	12 TS

Miercoles 04	Descripción	Tiempo	TS
Manuela Mora	Impresión de las piezas de la prótesis, uso del taladro en el rodamiento y dedos de la mano, encaje de todas las piezas, lijado	7 Horas	21 TS
María José	Impresión de las piezas de la prótesis, pulir	3 Horas	9 TS

Martes 03	Descripción	Tiempo	TS
Valentina Osorio	Retirar soporte del rodamiento dañado e impresión, retirar soporte y pulir	2 Horas	6 TS
María José	Retirar soporte del rodamiento e impresión	1 Horas	3 TS

Lunes 2	Descripción	Tiempo	TS
Manuela Mora	Diseño 3D tipo pinza, impresion piezas	4 Horas	12 TS
María José	Diseño 3D tipo pinza, impresion piezas	4 Horas	12 TS

Febrero

Viernes 28	Descripción	Tiempo	TS
Manuela Mora	Diseño 3D tipo pinza, impresion piezas	4 Horas	12 TS

Lunes 24	Descripción	Tiempo	TS
Valentina Osorio	Conceptualizacion de protesis estetica de silicona, toma de medidas	2 Horas	6 TS
Julián Medina	Conceptualizacion de protesis estetica de silicona, toma de medidas	2 Horas	6 TS
Manuela Mora	Conceptualizacion de protesis estetica de silicona, diseño 3D tipo pinza y ensamble final del diseño en FUSION	7 Horas	21 TS
María José	Conceptualizacion de protesis estetica de silicona, diseño 3D tipo pinza	3 Horas	9 TS