Prótesis mano Andres Felipe

Jefe de proyecto

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Andres Felipe fuentes

Presentacion

Andres Felipe Puentes, es un joven de 22 años, habita en Duitama, es beneficiario de la Fundación Materialización 3D en la que se le realizará una protesis mecánica para su mano derecha,esta servirá para mejorar su movilidad y calidad de vida.

Desarrolladores

Maker	Foto
Laura Andrade

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Daniel Rozo

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Luisa Sosa

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 4 semanas.

• Ingeniero Mecatrónico 4 horas x semana
• 3 Ingenieros Industriales 2 horas x semana
• Artista Gráfico 4 horas x semana

materiales:

• TPU
• PLA
• Computador
• Software de diseño

Diseño y planos

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

Etapas

Evaluación Antropométrica

Se llevó a cabo la toma de medidas del beneficiario; en este procedimiento se tomaron tanto medidas directas (Por medio del formato) como indirectas (Por medio de fotografías y scanner 3D).

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  medidas fisicas

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  Vista frontal

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  Vista Superior

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  Escaneo 3D

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  Escaneo en STL

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  formato

Diseño de la prótesis

Inicialmente se había planteado realizar un prótesis mecánica; pero un compañero de la fundación nos indicó que la movilidad de la muñeca era muy reducida como para poder utilizar correctamente éste tipo de prótesis; el tema se trató con 3 fisioterapeutas de la Universidad Nacional, las cuales dieron su concepto y estuvieron de acuerdo con que era mejor el desarrollo de una prótesis mecánica.

Para el diseño de la prótesis, se utilizó el software Autodesk Inventor y empleando el archivo del scanner 3d, logramos verificar que las dimensiones de la prótesis con correctas, ya que la extremidad del beneficiario alcanza a entrar en su prótesis.

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  Vista previa de protesis

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  Simulación para ajuste ergonómico

Sistema Mecánico

13/11/2019

Esta prótesis utilizara actuadores tipo servo de los utilizados en autos de RC, estos motores flexionaran los dedos por medio de hilos que se enrollan sobre poleas cuando los motores se activan, el movimiento de los dedos se reduce a un desplazamiento lineal menor a 4cm de longitud en los hilos, que es el rango entre dedos extendidos y completamente contraidos, al utilizar motores de este tipo se debe diseñar una polea compatible con el mismo teniendo en cuenta que la mitad de la circunferencia sea igual al desplazamiento del dedo, esto se debe a que el servo tiene un giro controlable de 0 a 180 grados como se muestra en la siguiente imagen.

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  Diseño de polea

Sistema Electrónico

13/11/2019

Esta prótesis es 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 electromiografica del musculo donde este se posiciona, esta señal puede ser muestreada analogamente por un microcontrolador Arduino Nano con resolucion de 8 bit (1023 muestras), con este rango de sensibilidad podemos utilizar filtros de nivel de señal para controlar y posicionar los servos SG90.

En la primera imagen de esta etapa se pueden apreciar los componentes necesarios para construir el circuito electrónico (segunda imagen), en la tercera encontramos el pinout del sensor que se conecta al pin A0 del arduino como se muestra en la imagen 4, Se debe tener en cuenta que la posicion del sensor sobre el musculo puede cambiar la señal por lo que se recomienda al beneficiario conservar siempre la misma posición (imagen 5) para que la prótesis trabaje de manera normal. En la imagen 5 se muestra el diagrama de flujo del programa utilizado en el Arduino Nano, el programa basicamente toma datos de un pin análogo y ejecuta diferentes movimientos en los motores dependiendo del nivel de señal de entrada, en el siguiente link se encuentra el codigo base para que el circuito controle dos servos con la señal de un sensor.

Codigo para Arduino Nano: Código Protesis Andres Felipe

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  Componentes Electrónicos

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  Circuito Electrónico

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  Pinout Sensor Myoware

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  Conexión Myoware-Arduino

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  Posicion de Electrodos

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  Diagrama de Flujo programa

Reportes y TS

Diciembre 2019

Viernes 8 de Noviembre	Descripción	Tiempo	TS
Sergio Quintero	Modelado 3D protesis	2 Horas	6 TS

Noviembre 2019

Miercoles 13 de Noviembre	Descripción	Tiempo	TS
Fabian Bustos	Documentación Sistema Mecánico y Sistema Electrónico	6 Horas	18TS

Viernes 8 de Noviembre	Descripción	Tiempo	TS
Fabian Bustos	Taller de construcción de protesis con estudiantes de la U Católica	2 Horas	6 TS

Septiembre 2019

lunes 9 de septiembre	Descripción	Tiempo	TS
defigueredor	xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx	x Horas	x TS

Agosto 2019

viernes 30 de agosto	Descripción	Tiempo	TS
miguel duran	ayudar a las tomas de medidas	3 Horas	9 TS
luna	ayudar a las tomas de medidas	x Horas	x TS
jeff	ayudar a las tomas de medidas	x Horas	x TS