Jefe de proyecto
Desarrolladores
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
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.
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
Prótesis modelo No.2
Etapa 1
- 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
Diseño en fusion de la protesis
- Una vez diseñado el modelo en 3D se dio paso a imprimir con PLA las partes de la protesis
- Se ensamblaron todas las piezas segun el diseño 3D para posteriormente probar con el movimiento del mecanismo
- Se imprimió el mecanismo de piñones lineales para el funcionamiento de la prótesis y el movimiento de cierre y apertura de la pinza, gracias al diseño en thingiverse https://www.thingiverse.com/thing:2803149
- 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
- Se desarrollo la programacion del movimiento del servomotor por medio del arduino, y se verifico el movimiento lineal con el piñon
- 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
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
|
| Cotizaciones a posibles materiales a usar en la protesis
|
Descripción
|
| ATM |
Se mando correo con los posibles materiales a usar y no han respondido, se llamo varias veces al local pero no contestaron
|
| Microelectronicos |
Se mando correo con los posibles materiales a usar y no han respondido, se llamo varias veces al local pero no contestaron
|
| Panamericana |
Se mando correo con los posibles materiales a usar y no han respondido, se llamo varias veces al local pero no contestaron
|
| TNC Electronics |
Se mando correo con los posibles materiales a usar, respondieron a la llamada a el local pero el señor luís Sanchez dijo que esos materiales se conseguían en el centro y que sus proveedores no estaban abiertos por la situación del COVID-19
|
| Mactronica |
Se mando correo con los posibles materiales a usar ya que se encuentra cerrado el local
|
| Arca electronica |
Se mando correo con los posibles materiales a usar y no han respondido, se llamo varias veces al local pero no contestaron
|
| Electroigom |
Se mando correo con los posibles materiales a usar y no han respondido, se llamo varias veces al local pero no contestaron
|
Abril
| Miercoles 15
|
Descripción
|
Tiempo
|
TS
|
| maria jose |
Documentación y video-conferencia sobre materiales para la elaboración de guante tipo latex |
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
|
