Difference between revisions of "Protesis Erika Garcia"

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| [https://es.utopiamaker.com/m3duto/user:197823 Valentina Suárez] || Cambios en el diseño de 3D de la prótesis de acuerdo a las piezas adquiridas || 7 Horas || 21 TS
 
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| [https://es.utopiamaker.com/m3duto/user:197823 Valentina Suárez] ||Cambios en el diseño de 3D de la prótesis de acuerdo a las piezas adquiridas || 7 Horas || 21 TS
 
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| [https://es.utopiamaker.com/m3duto/user:197823 Valentina Suárez] || Medición de piezas necesarias para la prótesis y su diseño en Fusion 360 || 4 Horas || 12 TS
 
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Revision as of 19:15, 4 November 2021


Desarrolladores y Recursos

Jefes de Proyecto Desarrolladores Contabilidad
Profile Photo
Johan Garcia
Tutor
Br 382172 photo.jpg
Erika García
Jefe de Proyecto
Mr 758027 photo.jpg
Profile Photo
Fabian Bustos
(Diseño Electrónico, Mecánico y Programación)		 Fabian.jpg
Valentina Suarez
(Practicante)
Valentina Suárez.jpg
Componente Valor Unitario Cant Valor Total Estado
Total xxxx COP



Objetivos

Medidas carolina huertas.png
  • El presente proyecto se enfoca en realizar una prótesis de miembro superior trans-radial (a nivel medio del antebrazo)para la beneficiaria Erika García Bolivar de 23 años, habita en la ciudad de Medellín, en la entrevista ella expresa su necesidad de una mano fuerte y que le genere confianza a la hora de tomar objetos de peso mediano, entre los usos cotidianos que podría tener la prótesis se contempla el uso de la bicicleta por lo que un análisis y una elección de los materiales apropiados debe hacerse.
  • Se deben utilizar motores DC con caja reductora, que no superen un voltaje de trabajo de 24v, que proporcionen una respuesta rápida para ejecutar tareas de manera mas natural en las partes móviles, se utilizara una tarjeta electrónica programable que recibirá señales del usuario y controlara los motores de manera proporcional al estimulo recibido por el sensor muscular y un botón selector que se activará con un movimiento específico del usuario.

Evaluación Antropométrica

10/09/2021

Con la ayuda de un dispositivo scanner 3D (Kinect) se ha digitalizado la muestra de la extremidad tomada en yeso, se editó la malla resultante del scan con el software ZBrush y fotografías de referencia, para lograr una representación tridimensional aproximada de la extremidad, este será la parte principal sobre la que se construye la prótesis propuesta.

  • Molde extremidad frontal

  • Molde extremidad bilateral

  • Medidas anatomicas de los miembros superiores de la beneficiaria

Diseño de Prótesis e Impresión 3D

10/09/2021


Se ha iniciado el proceso de diseño de la mano mecánica teniendo en cuenta los requerimientos del usuario. Los materiales de la mano mecánica deben soportar esfuerzos considerables debido a la actividad relacionada con el uso de la bicicleta, por lo cual se ha decidido construir un prototipo de una mano con piezas metálicas y polímeros de alta resistencia para mantener un agarre fuerte y seguro de los objetos. En esta parte de la prótesis se utiliza la impresión 3D solamente como método de prototipado mas no como el producto final.

Con respecto al actuador a cargo del movimiento de la muñeca, se ha encontrado una compatibilidad entre un motor DC de alto torque (37GB) y el prototipo de la mano existente, se logra esto por medio de una transmisión tipo worm gear que toma la fuerza torsional del motor y lo transmite directamente al mecanismo.

  • Diseño Inicial de Mano Mecánica

  • Ensamble Motor Mano

  • Render con Simulación de Texturas

  • Transmisión Tipo Worm Gear

  • Motor con Caja Reductora 12V

  • Motor 37GB

  • Ensamble Motor-Transmisión


10/09/2021

Para el modelado 3D se utilizaron los programas Fusion 360, Rhinoceros 6 y ZBrush 4R8 para la modificación de piezas existentes y la generación de nuevos complementos para el prototipo. El mecanismo original se compone de los dedos pulgar, índice y medio, los cuales se utilizan para hacer el movimiento de agarre necesario para montar en bicicleta, este modelo se modifico para que tuviera un mejor agarre colocándole un motor al mecanismo. Este prototipo va cubierto por un diseño de una mano elástica como se evidencia en las imágenes, es importante mencionar que esta mano tiene los dedos anular y meñique rígidos para un mejor movimiento de agarre.

  • Guante estético

  • 74842-5528859.jpg

  • Modelo 3D

  • MAN0 00b.png
  • MAN0 00c.png

  • Modelo de la mano con el diseño mecánico

  • Modelo de la mano

10/09/2021

Se ha realizado una representación tridimensional de las medidas reales del caso en software de modelado 3D (Rhinoceros 5), con este archivo podemos realizar los ensambles y simulaciones necesarias para lograr unas dimensiones y volúmenes en las piezas finales que concuerden con la constitución real del usuario, esta etapa es la mas importante y vital para la planeación y la obtención de modelos de producción en las máquinas.

17/09/2021

Debido a que esta prótesis se diseñará de forma mecánica se realizo una búsqueda en la plataforma Thingiverse de un prótesis transradial encontrando el mecanismo que se evidencia en las fotos, cada componente fue ensamblado y escalado a las medidas anatómicas de la beneficiara en el software Fusion 360.

  • Diseño de la protesis vista lateral

  • Diseño de la protesis vista superior

  • Visualización de medidas

  • Medidas carolina huertas.png

Análisis Mecánico

10/09/2021

Después de realizar el montaje de la mano con el motor se han realizando las pruebas de de desempeño del ensamble, con respecto a la fuerza de agarre se evidencia una presión considerable en la pinza. Se encuentra un problema en cuanto al tamaño del piñon , ya que afecta la velocidad de ejecución y por ende el carácter mecánico/eléctrico del prototipo, por lo cual, se decidió reducir el piñón de 45 mm a 30 mm de diámetro y de esta forma disminuir la velocidad de ejecución con el fin de tener un mejor agarre, es importante tener en cuenta que esta modificación requiere un mayor voltaje el mecanismo.

Debido a este ajuste se realizaron diferentes modificaciones en el prototipo, por ejemplo, la pieza soporte se tuvo que reducir y además posicionar de una manera diferente algunos huecos de los tornillos como se evidencia en las imágenes, de esta forma el motor se acomodo a una altura más baja ocupando menos espacio en el guante elástico.


  • Ensamble Motor-Transmisión

  • Mecanismo ottobock diseñado en Fusion 360 y Rhinoceros

  • Prototipo del soporte de la muñeca


  • Mecanismo ottobock

  • Mecanismo ottobock de ejemplo

  • Mecanismo vista lateral.jpg

  • Soporte muñeca

  • Diferentes soportes de muñeca

  • Anillo de unión entre el mecanismo y el brazo

Analisis Electrónico

10/09/2021

La prótesis utiliza dos motores DC reductores, asignados a las funciones de flexión / extensión de codo y apertura /cierre de la mano, cada motor va controlado por un puente h y un sensor de posición, los mecanismos de entrada para control de usuario se componen de un botón selector de diferentes modos o actuadores y de un sensor de actividad muscular, en un primer modo de selección, el motor seleccionado será el del codo y ejecutará un movimiento proporcional a la actividad muscular de la extremidad, en el rango que va desde la posición de brazo extendido hasta una flexión de 90 grados, al presionar de nuevo el botón selector el control apuntará hacia el motor de la mano, de igual manera proporcional a la actividad muscular de la extremidad.

Calibración y Entrega

Actividades

Reportes y TS 2020

Noviembre

Jueves 4 Descripción Tiempo TS
Valentina Suárez Diseño de prótesis en software 3D e impresión de piezas 7 Horas 21 TS
Miércoles 3 Descripción Tiempo TS
Valentina Suárez Diseño de prótesis en software 3D e impresión de piezas 7 Horas 21 TS
Martes 2 Descripción Tiempo TS
Valentina Suárez Diseño de prótesis en software 3D e impresión de piezas 7 Horas 21 TS

Octubre

Viernes 29 Descripción Tiempo TS
Valentina Suárez Ajustes del encadenado de la mano 4 Horas 12 TS
Jueves 28 Descripción Tiempo TS
Valentina Suárez Impresión de piezas en TPU para el ensamble de los dedos y encadenado de la mano 7 Horas 21 TS
Miércoles 27 Descripción Tiempo TS
Valentina Suárez Impresión de piezas en TPU para el ensamble de los dedos 7 Horas 21 TS
Martes 26 Descripción Tiempo TS
Valentina Suárez Ajustes físicos a la pieza de la mano para ensamblar el rodamiento 7 Horas 21 TS
Viernes 22 Descripción Tiempo TS
Valentina Suárez Rediseño de piezas del brazo e impresión 4 Horas 12 TS
Jueves 21 Descripción Tiempo TS
Valentina Suárez Ensamble de piezas al brazo y pruebas de funcionamiento del brazo con el manguito 7 Horas 21 TS
Miércoles 20 Descripción Tiempo TS
Valentina Suárez Ajustes del ensamble del manguito y el brazo 7 Horas 21 TS
Martes 19 Descripción Tiempo TS
Valentina Suárez Ensamble del manguito con el brazo, compra de tornillos necesarios para el ensamble 7 Horas 21 TS
Viernes 15 Descripción Tiempo TS
Valentina Suárez Termo deformación del manguito y ajustes físicos de la pieza 4 Horas 12 TS
Jueves 14 Descripción Tiempo TS
Valentina Suárez Pruebas de funcionamiento de la pieza impresa 7 Horas 21 TS
Miércoles 13 Descripción Tiempo TS
Valentina Suárez Impresión de la pieza de unión y pruebas de funcionamiento 7 Horas 21 TS
Martes 12 Descripción Tiempo TS
Valentina Suárez Rediseño de la pieza de unión que hace referencia a la muñeca 7 Horas 21 TS
Viernes 8 Descripción Tiempo TS
Valentina Suárez Rediseño de la pieza de unión que hace referencia a la muñeca 4 Horas 12 TS
Jueves 7 Descripción Tiempo TS
Valentina Suárez Impresión de las piezas 3D y ensamble con los tornillos adquiridos 7 Horas 21 TS
Miércoles 6 Descripción Tiempo TS
Valentina Suárez Cambios en el diseño de 3D de la prótesis de acuerdo a las piezas adquiridas 7 Horas 21 TS
Martes 5 Descripción Tiempo TS
Valentina Suárez Cambios en el diseño de 3D de la prótesis de acuerdo a las piezas adquiridas 7 Horas 21 TS
Viernes 1 Descripción Tiempo TS
Valentina Suárez Medición de piezas necesarias para la prótesis y su diseño en Fusion 360 4 Horas 12 TS

Septiembre

Jueves 30 Descripción Tiempo TS
Valentina Suárez Impresión de piezas y ensamble 7 Horas 21 TS
Miercoles 29 Descripción Tiempo TS
Valentina Suárez Ajustes mecánicos en software 3D e impresión de piezas 7 Horas 21 TS
Martes 28 Descripción Tiempo TS
Valentina Suárez Diseño de prótesis en software 3D 7 Horas 21 TS
Viernes 24 Descripción Tiempo TS
Valentina Suárez Impresión de piezas 4 Horas 12 TS
Jueves 23 Descripción Tiempo TS
Valentina Suárez Ajustes mecánicos en software 3D 7 Horas 21 TS
Miercoles 22 Descripción Tiempo TS
Valentina Suárez Impresión de piezas 7 Horas 21 TS
Martes 21 Descripción Tiempo TS
Valentina Suárez Diseño de prótesis en software 3D e impresión de piezas 7 Horas 21 TS
Viernes 17 Descripción Tiempo TS
Valentina Suárez Diseño de prótesis en software 3D 4 Horas 12 TS
Jueves 16 Descripción Tiempo TS
Valentina Suárez Análisis del caso, diseño de prótesis en software 3D 7 Horas 21 TS
Miércoles 15 Descripción Tiempo TS
Valentina Suárez Análisis del caso 7 Horas 21 TS
Martes 14 Descripción Tiempo TS
Fabian Bustos Montaje de medidas en software 3D, Análisis del caso 2 Horas 6 TS
Lunes 13 Descripción Tiempo TS
Fabian Bustos Montaje de medidas en software 3D, Análisis del caso 2 Horas 6 TS
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