Prótesis Andrés Camilo Sánchez

Tutores

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Johan Garcia

Desarrolladores

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Sebastián Ramírez

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Melissa

Jefe de proyecto

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Andres Camilo

Presentación

Prótesis de miembro superior para el beneficiario Andrés Camilo Sánchez, reside en la ciudad de Bogotá, tiene 15 años y el diseño de la prótesis que se propone es con principio de funcionamiento mioeléctrico.

Objetivo

Este proyecto es un proyecto de vida para Camilo. El presente espacio se dispone para documentar los modelos de prótesis que va a recibir en su proceso con la fundación materialización 3D, tratando de tener los mejores avances de la tecnología de una forma útil y asequible.

Plan de trabajo y fechas

• Investigación y planeación 24 al 25 de agosto 2020 (Mano - Mioelectrica)
• Busqueda y cotización de materiales 26 agosto 2020
• Impresión de mano tpu - Diseño antebrazo - Programación motor (codo) - Entrega de piezas impresas e implementos (7-11 agosto)
• Contrución de la máquina
• Entrega de prótesis 25 septiembre al 02 octubre
• Salomé: 25 entrega de diseño del Socket
• Entregar diseño del antebrazo 21 septiembre

Etapas

Evaluación Antropométrica

En esta etapa se dispuso a conocer el caso de Camilo, conocer sus medidas con respecto al miembro superior derecho, esto con el fin de plantear el diseño y el mecanismo con el que se desarrollará la prótesis.

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  Vista Frontal

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  Medidas miembro superior derecho

Diseño de prótesis

En el desarrollo de la propuesta del diseño de la mano para la prótesis de Andrés Camilo, se evaluaron los diseños ya antes realizados y se contemplaron las características a mejorar, es por esta razón que en este caso se propone un nuevo diseño el cual fue descargado por la plataforma Thingiverse, este diseño fue modificado a las medidas del beneficiario y de igual forma se modifico para la adecuación del sistema electrónico propuesto en este caso.

En el caso del diseño de la mano se hizo una revisión bibliográfica, en la que en el documento titulado Análisis y mejora del diseño de una mano protésica se encontró la relación de las medidas de estatura y largo de la mano, para así definir que el largo de la mano.

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  Vista Frontal

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  Vista Derecha

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  Perspectiva

Una vez realizado el diseño de la mano se realiza el diseño del antebrazo, para este diseño se calculó la medida del brazo, siendo desde la séptima vertebra hasta el codo, y del antebrazo que es desde el codo hasta el puño. Estos cálculos se hicieron a partir de la medida de la estatura en relación con el número phi p como se muestran a continuación:

Estatura: 1.67 m

p = 1.618

Medida de Suelo a ombligo = e/p= 1.67/1.618 = 1.03 m

Medida de Séptima vértebra a ombligo =((e-(e/p))/p)=((1.67-(1.67/1.618))/1.618)= 0.3955 m = 39.55 cm

Tronco (t)= (((e-(e/p))/p)+((((e/p)/p)/p)/p)) = (0.3955 m)+(0.2432 m) = 0.6386 m = 63.86 m

Medida de Codo a Puño = t-(t/p) = 0.6386 - (0.3955) = 0.2431 m = 24.31 cm

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  Antebrazo. Vista Frontal

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  Antebrazo. Vista Derecha

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  Antebrazo. Perspectiva

Diseño Socket

En el desarrollo de la propuesta del diseño de socket de brazo derecho para la prótesis de Andrés Camilo, se realizó la toma de medidas del brazo tanto de la parte superior como de la parte inferior del mismo, además de la toma de un molde en yeso para verificar las medidas y tomar el escáner del muñón.

Partiendo de esto se propone un diseño de socket, el cual tendrá una apertura en la parte interna del brazo para permitir su colocación y ajuste al brazo, este modelo fue diseñado siguiendo las medidas tomadas y con ayuda del escáner realizado.

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  Imagen 1: Medidas brazo derecho

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  Imagen 2: Molde en yeso del brazo derecho

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  Imagen 3: Diseño de socket

Selección de los materiales

Matriz de decisión	****	****	****	****	****
****	0	0	0	0	0
****	0	0	0	0	0
****	0	0	0	0	0
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Cotización

Componente	Cantidad	Costo
****	0	$0
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	TOTAL	$0

Semana del 03 al 06 de noviembre

Martes 03	Descripción	Tiempo	TS
Sebastian R.	****	5 Horas	15 TS
Salomé Pérez	****	7 Horas	21 TS

Semana del 26 al 30 de octubre

Viernes 30	Descripción	Tiempo	TS
Sebastian R.	****	5 Horas	15 TS
Salomé Pérez	****	7 Horas	21 TS

Jueves 29	Descripción	Tiempo	TS
Sebastian R.	****	5 Horas	15 TS
Salomé Pérez	****	7 Horas	21 TS

Miércoles 28	Descripción	Tiempo	TS
Sebastian R.	****	5 Horas	15 TS
Salomé Pérez	****	7 Horas	21 TS

Martes 27	Descripción	Tiempo	TS
Sebastian R.	****	5 Horas	15 TS
Salomé Pérez	****	7 Horas	21 TS

Lunes 26	Descripción	Tiempo	TS
Sebastian R.	***	5 Horas	0 TS
Salomé Pérez	Cotización y compra de tela 8001 para liner del socket, investigación de resistencias de calor para máquina termoformadora	7 Horas	21 TS

Semana del 19 al 23 de octubre

Viernes 23	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Investigación sobre materiales para la hoja de la termoformadora	5 Horas	15 TS
Sebastian R.	tratamiento mecánico sobre las piezas, se realizaron perforaciones para que ellas puedan moverse como se había planteado.	5 Horas	15 TS
Salomé Pérez	Búsqueda de elastano (tela) en textileras, verificación de las medidas tomadas del escáner de muñón con el socket diseñado	7 Horas	21 TS

Jueves 22	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Diseño de nuevo marco circular para la hoja en la maquina de vaciado	4 horas	12 TS
Sebastian R.	Recogí las piezas, tratamiento mecánico sobre las mismas. En esta ocasión quedaron sin los errores cometidos sobre la primer muestra de piezas impresas, sin embargo debemos de hacer los huecos sobre las mismas para que estas funcionen correctamente	4 Horas	12 TS
Salomé Pérez	Investigación material antideslizante para evitar que el liner se salga del socket, el cual puede ser látex líquido. Selección de un material para el liner, elastano material sintético que permite la transpiración y es de secado rápido, lo cual evita laceraciones e irritación en la piel	6 Horas	18 TS

Miércoles 21	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Diseño de la caja superior de la maquina en la que van las resistencias y soporte	5 Horas	15 TS
Sebastian R.	Dadas las dimensiones de las impresiones se esta investigando en nuevas alternativas para satisfacer las necesidades energéticas	4 Horas	12 TS
Salomé Pérez	Investigación de los diferentes materiales que pueden utilizarse para el liner del socket, precios y características que permiten la transpiración en el material, consulta de las resistencias de calor, circuito y conexión para la máquina de vaciado	6 Horas	18 TS

Martes 20	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Diseño de la caja de vaciado y marco de la hoja	5 Horas	15 TS
Sebastian R.	Se diseño un circuito con una batería auxiliar para soportar la cantidad de actuadores	6 Horas	18 TS
Salomé Pérez	Búsqueda de diferentes referencias de bombas de vacío y sobre el sistema eléctrico relacionado con el calentamiento del material.	6 Horas	18 TS

Lunes 19	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Investigación sobre la variables que influyen en la maquina de vaciado, sobre la presión y las etapas del proceso con relación a las etapas de construcción y sobre el sistema eléctrico	6 Horas	18 TS
Sebastian R.	Prueba con los motores sobre los dedos. Seguimos trabajando sobre la etapa de potencia pues las baterías funcionan pero se descargan muy rápido dada la cantidad de actuadores que tenemos	6 Horas	12 TS
Salomé Pérez	Investigación sobre los costos del liner para prótesis según el material del que están hechos, análisis del material: según la actividad que se tenga se puede elegir un material para el liner.	6 Horas	18 TS

Semana del 13 al 16 de octubre

Viernes 16	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Ajustes en orificios de los dedos para los hilos, finalización de base para servomotores y ajusten en orificio para unión entre mano y antebrazo	5 Horas	15 TS
Sebastian R.	Interacción mecánica de las piezas con los motores. Se debe de volver a imprimir las piezas que se habían impreso dados los errores que se han cometido dentro de la etapa de diseño, impresión y post tratamiento	5 Horas	15 TS
Salomé Pérez	Investigación sobre materiales que pueden ir en el interior del socket (en contacto con el brazo) y corrección de unos segmentos del socket que debían pulirse, investigación sobre el principio de funcionamiento de la máquina de vaciado	6 Horas	18 TS

Jueves 15	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	finalización de ajustes de la primera parte del antebrazo y ajuste de posición para servomotores	4 Horas	12 TS
Sebastian R.	Pulido de los encajes de los dedos	5 Horas	15 TS
Salomé Pérez	Seccionamiento del socket para imprimir partes más pequeñas y apertura de los orificios para insertar la banda que asegura el socket al brazo, investigación de los materiales que pueden ayudar a dar un mejor ajuste del socket al brazo	6 Horas	18 TS

Miércoles 14	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Ajustes en orificios de la palma de la mano y de orificios en la primera parte del antebrazo	5 Horas	15 TS
Sebastian R.	Unión mecánica delas piezas	5 Horas	15 TS
Salomé Pérez	Unión de las piezas del socket que van acopladas al antebrazo y apertura del orificio en el que encaja el motor, investigación sobre tipos de bombas de vacío (precios, características técnicas)	5 Horas	15 TS

Martes 13	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Finalización ajustes en los dedos para la unión de los mismos entre ellos y con la mano	5 Horas	15 TS
Sebastian R.	Tratamiento mecánico de las piezas	5 Horas	15 TS
Salomé Pérez	Ajustes de la cavidad del motor en el socket según el diseño del antebrazo	5 Horas	15 TS

Semana del 5 al 9 de octubre

Viernes 9	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Ajustes en la unión de las partes de los dedos y ajustes del motor antebrazo	5 Horas	15 TS
Sebastian R.	El circuito funciona pero por algún motivo no se mueve a una velocidad prudente para la aplicación	5 Horas	15 TS
Salomé Pérez	Ajustes del socket y empalme del motor con el antebrazo	5 Horas	15 TS

Jueves 8	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Finalización de modificaciones en el antebrazo para encaje de motor y ajustes para unión de dedos	4 Horas	12 TS
Sebastian R.	Se soldaron componentes y se conecto etapa de potencia	4 Horas	12 TS
Salomé Pérez	Revisión de los materiales, proceso y qué otros dispositivos que pueden ser usados en la máquina de vaciado	4 Horas	12 TS

Miércoles 7	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Modificaciones diseño de antebrazo para acomodar el motor que encaja entre el antebrazo y el socket	5 Horas	15 TS
Sebastian R.	Desplazamiento a la fundación para recoger piezas	5 Horas	15 TS
Salomé Pérez	Modificaciones al diseño para adaptar motor y unión con el antebrazo	5 Horas	15 TS

Martes 6	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Diseño de espacio para el servomotor en el antebrazo para el encaje con el socket	5 Horas	15 TS
Sebastian R.	Se desarrolla una etapa de potencia para el circuito	6 Horas	018 TS
Salomé Pérez	Reunión con Sebastián y Melissa para definir el nuevo compartimento del motor para el socket, ajustes al anterior diseño para adaptar el motor	5 Horas	15 TS

Lunes 5	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Revisión bibliográfica acerca de las variables que definen el prceso de la maquina de vaciado y una revisión acerca de las maquinas ya existentes en el mercado	5 Horas	15 TS
Sebastian R.	Se corrigió el sentido de giro del motor	6 Horas	018 TS
Salomé Pérez	Diseño de socket con ajustes y revisión del proceso de vaciado de distintas máquinas	5 Horas	15 TS

Semana del 28 de septiembre al 3 de octubre

Viernes 2	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Finalización de diseño de tornillo de acople para mano y antebrazo, investigación de diseños de maquina de vaciado	5 Horas	15 TS
Sebastian R.	Se hicieron pedidos de piezas para añadir al circuito. Existen componentes electrónicos que deben ser medidos dentro de la practica para solicitar nuevas piezas concorde a lo que se ha diseñado y planeado	5 Horas	015 TS
Salomé Pérez	Cambios en la propuesta de socket para adaptar al largo del brazo	5 Horas	15 TS

Jueves 1	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Ajustes diseño de motor, diseño de acople de tornillo en mano y antebrazo	4 Horas	12 TS
Sebastian R.	Se diseño una red de carga y descargar a partir de un integrado que permite el flujo de cargas sin afectar el sistema	4 Horas	12 TS
Salomé Pérez	Ajustes al nuevo diseño de socket, se plantea una forma adaptar el largo del socket para complementar el largo del brazo	5 Horas	15 TS

Miércoles 30	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	diseño de motor que da el movimiento del brazo para luego hacer el engranaje a la medida exacta del motor y del eje de este	5 Horas	15 TS
Sebastian R.	Se diseño la red de carga del circuito	4 Horas	12 TS
Salomé Pérez	Diseño de la nueva propuesta de socket con los ajustes comentados e investigación de algunos diseños que complementan el diseño propuesto	5 Horas	15 TS

Martes 29	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	cambios y ajustes en el diseño del encaje para los servomotores en en el antebrazo sin embargo, falta definir cual es el tamaño de los servos, diseño engranaje de los dedos y reunión de definición de cambios	5 Horas	15 TS
Sebastian R.	Trabajo en esquemático para potencia del circuito	6 Horas	18 TS
Salomé Pérez	Diseño de las dos propuestas de socket y reunión con Johan y el equipo de trabajo para determinar el socket definitivo con los cambios comentados	5 Horas	15 TS

Lunes 28	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Encaje de servomotor en antebrazo, reunión con Sebastián y Salome para la definición del encaje del motor que tiene el movimiento del antebrazo y el socket, documentación	6 Horas	18 TS
Sebastian R.	Investigación ene energía y potencia	6 Horas	18 TS
Salomé Pérez	Reunión con Melissa y Sebastián para definir cómo sería el encaje del antebrazo con el socket y trabajo en las dos propuestas de socket planteadas	6 Horas	18 TS

Semana del 21 al 26 de septiembre

Viernes 25	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Finalización del antebrazo	5 Horas	15 TS
Sebastian R.	Diseño de fuente de energía portable	5 Horas	15 TS
Salomé Pérez	Diseño de socket: Moldeado y pulido del diseño.	6 Horas	18 TS

Jueves 24	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Diseño de antebrazo, adecuación a medidas del beneficiario y adecuación de las falanges de los dedos	5 Horas	15 TS
Sebastian R.	Diseño fase de potencia	4 Horas	12 TS
Salomé Pérez	Diseño de socket para el brazo derecho y ajustes del mismo	6 Horas	18 TS

Miercoles 23	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Nuevo diseño de la mano, adecuación para el sistema electrónico	5 Horas	15 TS
Sebastian R.	Diseño de distribución energética y fuente de alimentación. Se utilizaron baterías, sin embargo se descargaron rápidamente	4 Horas	12 TS
Salomé Pérez	Correcciones del diseño, al tomar el molde/socket no se podía separar del escanner tomado	6 Horas	18 TS

Martes 22	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Nuevo diseño de la mano, adecuación para el sistema electrónico	5 Horas	15 TS
Sebastian R.	Diseño de un sensor artesanal, experimento fallido por cuestiones de diseño	6 Horas	18 TS
Salomé Pérez	Correcciones del diseño, al tomar el molde/socket no se podía separar del escanner tomado	6 Horas	18 TS

Lunes 21	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Estudio de caso sobre las fallas en la impresión de la mano y estudio del nuevo diseño	5 Horas	15 TS
Sebastian R.	Diseño de la red de motores a usar	6 Horas	18 TS
Salomé Pérez	Diseño de socket, dimensionamiento de medidas en el programa	6 Horas	18 TS

Semana del 14 al 18 de septiembre

Viernes 18	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Diseño engranaje para servomotor de la mano y diseño antebrazo	5 Horas	15 TS
Sebastian R.	Se desarrollo el recorrido con el mismo sensor para ambos motores	5 Horas	15 TS
Salomé Pérez	Diseño de socket y corrección de imperfecciones en el escanner	5 Horas	15 TS

Jueves 17	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Diseño de antebrazo, ajuste del espacio para los servo motores del antebrazo	4 Horas	12 TS
Sebastian R.	Se realizó un on/off para el circuito completo con el fin de no gastar energía y aprovecharla	4 Horas	12 TS
Salomé Pérez	Documentación y diseño de socket en Rhinoceros y ajustes del escaneado	5 Horas	15 TS

Miércoles 16	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Corrección en el diseño en el momento de remover la marca de la tapa de la palma de la mano	5 Horas	15 TS
Sebastian R.	Finalmente se comprobó que el driver con el que venia la prótesis no se encuentra en buen estado, ademas, para mover el motor se necesita de una fuente de voltaje grande lo que genera mayor peso en el diseño de la prótesis ademas de un diseño mas robusto. Se esta buscando la forma de alternar entre eficiencia y peso utilizando los mismos componente. Ahora se proyecta utilizar baterías recargables en serie para mover el motor que hace parte del codo	4 Horas	12 TS
Salomé Pérez	Al hacer la reconstrucción en el programa skanect seguían quedando vacíos en aquellas partes que no fueron escaneadas correctamente, además de que quedaban secciones con irregularidades, por lo que se plantea hacer la reconstrucción en el programa Rhinoceros.	6 Horas	18 TS

Martes 15	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Investigación de diseños para la parte del brazo y encaje con el antebrazo, ajustes del diseño de antebrazo para el brazo	5 Horas	15 TS
Sebastian R.	Se encontró en la electrónica que el motor se puede mover sin embargo no presenta na alta velocidad pero si un gran toque. Para corroborar eso se utilizo un puente H integrado que corresponde a la referencia L293D	6 Horas	18 TS
Salomé Pérez	De acuerdo con el escanner realizado se inicia la reconstrucción de las partes que no fueron escaneadas completamente ya que quedaban vacios, se hace la reconstrucción de esas partes en el programa skanect	6 Horas	18 TS

Lunes 14	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Documentación, reunión con salome para la decisión del proyecto de la maquina de vaciado para socket, trabajo en el antebrazo	6 Horas	18 TS
Sebastian R.	El motor presentó de nuevo vibraciones pero en ningún momento presento un giro, para ello se opto por comprobar con otro motor si la programación estaba mal y resulta que el motor que se utilizó tampoco funcionaba	6 Horas	18 TS
Salomé Pérez	Reunión con Melissa para decidir entre el proyecto de máquina de inyección y la máquina de vaciado para socket, investigación y reunión con el beneficiario Andrés Camilo para toma del scanner y molde de yeso del muñón derecho	12 Horas	36 TS

Semana 7 de 11 de septiembre

Viernes 11	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Ultimos arreglos en el diseño de la mano y revisión bibliografica acerca de la maquina de inyección	5 Horas	15 TS
Sebastian R.	Se desoldó los cables del motor paso a paso y se cambio por uno nuevos. Ahora el motor vibra por lo que se asume que esta funcional; es cuestión de trabajar en el sentido de giro del motor	5 Horas	15 TS
Salomé Pérez	Documentación y revisión de estrategias para el proyecto de máquina de vaciado para socket	5 Horas	15 TS

Jueves 10	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Trabajo en palma de la mano	4 Horas	12 TS
Sebastian R.	Al utilizar la programación documentada por los compañeros anteriores se evidencio que hay un problema físico que debemos corregir.	4 Horas	12 TS
Salomé Pérez	Lectura del manual para impresión 3D y revisión de cómo usar el programa skanect	5 Horas	15 TS

Miércoles 9	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Documentación y mejora en diseño de la mano	5 Horas	15 TS
Sebastian R.	Cambio de cables y de programación sobre el motor paso a paso	4 Horas	12 TS
Salomé Pérez	Visualización del video de escaneado en 3d con skanect (introducción), Lectura de material: Manuales de buenas prácticas para impresión 3D, Revisión de material ARTISTA	6 Horas	18 TS

Martes 8	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Ajustes diseño antebrazo	5 Horas	15 TS
Sebastian R.	Cambio de driver para el motor	6 Horas	18 TS
Salomé Pérez	Investigación sobre tipos de prótesis y socket - Tipos de materiales que se utilizan	5 Horas	15 TS

Lunes 7	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Modificaciones de diseño de antebrazo	5 Horas	15 TS
Sebastian R.	Investigación de una nueva programación y edición de la misma	6 Horas	18 TS
Salomé Pérez	Inducción de la plataforma de Utopia Maker e investigación	6 Horas	18 TS

Semana 31 de agosto 4 de septiembre

Viernes 4	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Ajuste de diseño de antebrazo para encaje con la mano	5 Horas	15 TS
Sebastian R.	Se programo el motor paso a paso que se ubica en el codo del prototipo	5 Horas	15 TS

Jueves 3	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Finalización en el diseño de la mano, encaje de la palma con la base	4 Horas	12 TS
Sebastian R.	Se investigo en nuevas alternativas a piezo electricos para poder someterlos a diferentes superficies y fuerzas para evaluar cual aporta un mejor resultado de acuerdo al diseño planteado	4 Horas	12 TS

Miercoles 2	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Finalización diseño de la palma de la mano	5 Horas	15 TS
Sebastian R.	Se adquirió un motor nuevo por 15K COP, el motor fue sometido ante un nuevo programa y se obtuvieron resultados positivos pues logra evidenciar la fuerza, de forma binaria, que se le aplica al sensor.	4 Horas	12 TS

Martes 1	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Trabajo en el diseño de la mano en rhinoceros	5 Horas	15 TS
Sebastian R.	Efectivamente el programa que se utilizo mas la aplicación de una fuerza sobre el motor termino por deteriorarlo. Se procede a investigar nuevas alternativas a estos motores	6 Horas	18 TS

Lunes 31	Descripción	Tiempo	TS
Melissa Villanueva	Trabajo en el diseño de la mano en tinkercad	6 Horas	18 TS
Sebastian R.	Se logró realizar un movimiento con el piezo electrico sobre el motor, sin embargo el programa no resulta estable	6 Horas	18 TS