Exoesqueleto Julian

Jefe de proyecto

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Castillo Angela		English Francais Español

Desarrolladores

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Daniela Arboleda

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Bustos Fabian

Presentacion

Julian Castillo es un niño de 11 años y habita en la ciudad de Bogota, en el pasado ha sido beneficiario de la fundación con una protesis mecanica personalizada con motivo del superheroe Batman, ha utilizado tambien un exoesqueleto desarrollado por su tía Angela en compañía de la fundación M3D. En este proyecto se desarrollará una prótesis mioeléctrica para su brazo derecho, la cual le servirá para mejorar su movilidad y será la plataforma de entrenamiento para futuras prótesis mas avanzadas.

Recursos

Para llevar a cabo la producción de esta solución se deben tener en cuenta los siguientes perfiles profesionales y el tiempo requerido para hacer entrega de la prótesis en un tiempo no mayor a 2 semanas.

• Psicólogo 2 horas x semana
• Fisioterapeuta 2 horas x semana
• Ingeniero Mecatrónico 6 horas x semana
• Ingeniero Electrónico 6 horas x semana
• Diseñador Industrial 8 horas x semana
• Artista Gráfico 4 horas x semana

Diseño y planos

• Link Diseño: https://www.thingiverse.com/thing:3836088

Etapas

Evaluación Psicológica

• Julian es un chico muy inteligente y apasionado por los videojuegos, su favorito es Halo y ha elegido al personaje principal del videojuego como inspiración para su nueva prótesis.

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  Personaje de Videojuego Halo

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  Vista previa de la protesis

Evaluación Antropométrica

El caso de Julian se trata de una simbraquidactilia leve la cual es una malformación congénita donde los dedos de la mano se desarrollan poco aunque presentan movilidad.

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  Vista Lateral

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  Vista Frontal

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  Medidas Tomadas

Diseño de Extremidad

El prototipo tridimensional se realizó de acuerdo a las peticiones del beneficiario y teniendo bajo consideración las evaluaciones desarrolladas por los diferentes profesionales. Para fabricar el diseño inicial de la prótesis, lo primero que se hizo fue tomar las medidas antropométricas del brazo del paciente. Seguidamente, se empezó a ejecutar el modelo de la prótesis con un software FUSION 360. Por último, para poder realizar la prótesis según la estructura del brazo fue necesario colocar de fondo las fotos realizadas al paciente como guia, para después modelar un sólido hasta obtener el resultado final del socket.

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  Imagen 1. Diseño de la prótesis vista lateral

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  Imagen 2. Diseño de la prótesis vista lateral

Para llevar a cabo la segunda parte del proceso, se hizo uso de una plataforma en la cual se pueden descargar diferentes archivos. Se encontró una prótesis con la estructura de Halo, que se utilizo por un tiempo pero terminó presentando deformaciones y por esta razón se tomó la decisión de desarrollar una nueva carcasa teniendo como guía el archivo de Thingiverse. En la siguiente imagen se puede observar el diseño final del antebrazo.

• Foto1.1.png

  Imagen 3. Diseño de protesis final

• Foto1.2.png

  Imagen 4. Diseño final de la protesis

En la realización de la mano se basó en un diseño realizado con anterioridad, se hicieron algunas modificaciones y se agregaron unos detalles para que tuviera mayor similitud con las manos de Halo. Posteriormente se puede observar el resultado final.

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  Imagen 3. Prototipo de mano final, vista frontal

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  Imagen 4. Prototipo de mano final, vista lateral

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  Modelo para modificar

Análisis mecánico y electrónico

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  Imagen 3. Diferentes agarres de la mano

En la imagen anterior se pueden observar los diferentes agarres que realiza la mano humana, que son necesarios para desarrollar distintas tareas cotidianas. La prótesis permitirá que el paciente pueda desarrollar estos diferentes movimientos para una mayor comodidad e independencia, estos agarres se ejecutarán mediante diferentes circuitos que se activan en el momento que el beneficiario lo desee.

En cuanto a la parte eléctrica, se seleccionó como componentes un piezo sensor con e fin de poder abrir y cerrar la mano, ademas de poder controlar la velocidad dependiendo de la presión que se ejerza.

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  Caption1

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  Caption2

Actividades

Septiembre 2019

Desarolladores

• Fabian Bustos
• Daniela Arboleda

Reportes y TS

Lunes 2	Descripción	Tiempo	TS
Daniela Arboleda	Pruebas de impresión del dedo meñique	3 Horas	9 TS
Fabian Bustos	Pruebas de impresión del dedo meñique	3 Horas	12 TS

TODO: Retoque de detalles en la palma y dedos, impresión de la mano

Agosto 2019

Desarolladores

• Fabian Bustos
• Daniela Arboleda

Reportes y TS

Viernes 30	Descripción	Tiempo	TS
Fabian Bustos	Integración de los elementos mecánicos en el modelo de la prótesis	4 Horas	12 TS

Jueves 29	Descripción	Tiempo	TS
Daniela Arboleda	En el día de hoy se hicieron las pruebas de impresión de dos dedos de la mano	6 Horas	18 TS
Fabian Bustos	resumen de lo realizado en este tiempo	4 Horas	12 TS

Comentarios: Se imprimieron dos dedos de prueba con problemas de baja calidad en la textura. TODO: Probar diferentes configuraciones de impresión para lograr el mejor resultado posible.

Miércoles 28	Descripción	Tiempo	TS
Daniela Arboleda	Se empezó a trabajar en el nuevo modelo de la mano, se desarrollaron algunas modificaciones	6 Horas	18 TS
Fabian Bustos	Se empezó a trabajar en el nuevo modelo de la mano, se desarrollaron algunas modificaciones	4 Horas	12 TS

Martes 27	Descripción	Tiempo	TS
Daniela Arboleda	Se considera el cambio del modelo de la mano por problemas de incompatibilidad entre las mallas.	3 Horas	9 TS
Fabian Bustos	Se considera el cambio del modelo de la mano por problemas de incompatibilidad entre las mallas.	4 Horas	12 TS

Lunes 26	Descripción	Tiempo	TS
Daniela Arboleda	Construcción de los conductos internos para los hilos de la mano protésica	3 Horas	9 TS
Fabian Bustos	Construcción de los conductos internos para los hilos de la mano protésica	4 Horas	12 TS

viernes 23	Descripción	Tiempo	TS
Daniela Arboleda	Modificaciones a la unión entre la mano y el brazo de la prótesis	5 Horas	15 TS
Fabian Bustos	Modificaciones a la unión entre la mano y el brazo de la prótesis	4 Horas	12 TS

jueves 22	Descripción	Tiempo	TS
Daniela Arboleda	Análisis de uso de la prótesis	2 Horas	6 TS
Fabian Bustos	Análisis de uso de la prótesis	4 Horas	12 TS

Miércoles 21	Descripción	Tiempo	TS
Daniela Arboleda	Se termino de realizar las decoraciones y algunas reestructuraciones de la mano del prototipo de Halo	5 Horas	15 TS
Fabian Bustos	Investigación sobre materiales para el Socket de la prótesis	4 Horas	12 TS

Jueves 15	Descripción	Tiempo	TS
Daniela Arboleda	Se llevaron acabo algunas correcciones a los elementos realizados el día anterior, ya que presentaron errores al unir todos los cuerpos del objeto.	5 Horas	15 TS
Fabian Bustos	Programación del firmware de la prótesis	4 Horas	12 TS

Miércoles 14	Descripción	Tiempo	TS
Daniela Arboleda	Se desarrollaron las decoraciones que se ubican en la mano acorde a las peticiones del beneficiario. .	6 Horas	18 TS
Fabian Bustos	Programación del firmware de la prótesis	4 Horas	12 TS

Comentario:  Solo se pudo terminar un dedo, ya que se presentaron diferentes complicaciones con el diseño.  

Martes 13	Descripción	Tiempo	TS
Daniela Arboleda	En esta parte del proceso se realizó diferentes modificaciones a los diseños establecidos anteriormente con el fin de brindar una mayor comodidad al beneficiario.	3 Horas	9 TS
Fabian Bustos	Modelado de la tapa que cubre la extremidad sobre la palma	5 Horas	15 TS

Lunes 12	Descripción	Tiempo	TS
Daniela Arboleda	Para la segunda parte de este proceso, se uso como guía un archivo descargado de Thingiverse al cual se le realizaron algunas modificaciones a la estructura de Halo, tales como la eliminación de algunas partes sobrantes del modelo, ajustar las medidas según el socket diseñado, convertirlo a un modelo solido y volver a estructurar el área de la mano para adaptarla a la del paciente.	3 Horas	9 TS
Fabian Bustos	Modificación de la palma de la protesis para que se acople a la forma de la extremidad	4 Horas	12 TS

Viernes 9	Descripción	Tiempo	TS
Daniela Arboleda	Se ha hecho el modelo 3D de la palma de la mano en Rhinoceros	6 Horas	18 TS
Fabian Bustos	Montaje del prototipo del actuador mecánico que moverá los dedos en la prótesis	5 horas	15 TS

TODO: Modelado de los dedos de la mano protésica  

Jueves 8	Descripción	Tiempo	TS
Daniela Arboleda	Se ha hecho el modelo 3D de la palma de la mano en Rhinoceros	6 Horas	18 TS
Fabian Bustos	Montaje del prototipo del actuador mecánico que moverá los dedos en la prótesis	5 horas	15 TS

TODO: Modelado de los dedos de la mano protésica   

Miercoles 7	Descripción	Tiempo	TS
Daniela Arboleda	Se han utilizado las medidas tomadas en la evaluación antropométrica para escalar la extremidad al tamaño real y asi trabajar sobre ella el diseño de la protesis	3 Horas	9 TS
Fabian Bustos	Modelado básico de la prótesis teniendo en cuenta los componentes mecánicos y electrónicos	3 horas	9 TS

TODO:Modelado basico de la mano protésica   

Martes 6	Descripción	Tiempo	TS
Daniela Arboleda	Diseño de los dedos de la extremidad	8 Horas	24 TS
Fabian Bustos	Modelado basico de la prótesis teniendo en cuenta los componentes mecánicos y electrónicos	4 horas	12 TS

TODO: Escalado de la extremidad a tamaño real Commentarios: Hemos seleccionado el software Rhinoceros para continuar el diseño ya que Fusion 360 no funciona muy bien a causa de la conexion a internet

Lunes 5	Descripción	Tiempo	TS
Daniela Arboleda	Se ha hecho el modelo tridimensional de la extremidad en el sofware FUSION 360	6 Horas	18 TS
Fabian Bustos	Modelado basico de la prótesis teniendo en cuenta las medidas del brazo izquierdo	4 horas	12 TS

TODO: Diseño de los dedos de la extremidad. Comentarios: Hemos tenido dificultad con el software Fusion 360 funciona online y la conexión a internet es de mala calidad.