Segunda protesis para Matias
Contents
Jefe de proyecto
| Maker | Image | Profile |
|---|---|---|
| Rojas Julian |
Presentacion
Historico
Matias es un niño de 10 años, vive en la ciudad de Bogotá D.C- Colombia, anteriormente ha sido beneficiario de la fundación M3D, en agosto de 2017 los voluntarios de M3D , Andres tolosa, Javier Garzon, Jaime Galindo, Cristina Aceveda y Nicolas Huchet fabricaron la primera prótesis mioelectrica de Matias. Actualmente se busca desarrollar una prótesis mioelectrica mas ajustadas a sus medidas corporales, ademas de integrar la temática a gusto del beneficiario, en este caso de Santa Fe su equipo de fútbol preferido.
Objetivo
Fabricar una nueva protesis para Matias y entregarla en octubre 2019
Recursos necesarios
* Recursos humanos: * Coordinadores que recepcionan y administran el dia a dia del fablab, del lunes al sabado: 3 horas en la mañana y 3 en la tarde. * fisioterapeuta: 2 horas * Psicologo: 5 horas * ingenieros: 90 horas * Fablab manager: 20 horas * diseñador: 90 horas
* Recursos financieros:
* Servomotor, baterias, sensores para la protesis:700.000cop(200€)
* Materiales para impresion y diversas heramientas: 350.000cop(100€)
Total presupuesto: 1.050.000cop(300€)
Equipo
Ingenieros y fablab managers:
| Maker | Foto |
|---|---|
| Luna León |
| Maker | Foto |
|---|---|
| Jeferson Hernandez |
| Maker | Foto |
|---|---|
| Kraszewski Nicolas |
| Maker | Foto |
|---|---|
| Bustos Fabian |
| Maker | Foto |
|---|---|
| mabloc |
| Maker | Foto |
|---|---|
| Cris |
Fisioterapeuta:
| Maker | Foto |
|---|---|
| Lorena13 |
Psicologo:
Diseño y planos
- Link Diseño: https://www.thingiverse.com/thing:3836109
Etapas
Evaluación Psicológica
Matias es un niño muy activo y apasionado por los deportes, su deporte favorito es el fútbol por lo cual ha elegido a Santa fe como temática para su nueva prótesis, se espera que esta ayude de manera funcional a su movilidad y que lo represente como un sello de su personalidad y gustos
Evaluación Antropométrica
Matías tiene una amputación a nivel del codo en el brazo derecho, esta prótesis sera una extensión de la extremidad a modo de codo y antebrazo la cual permitirá el movimiento de codo en un grado de libertad y mano flexible con un movimiento de pinza básico inicialmente.
Vista Frontal
Vista Lateral
Vista Superior
Medidas tomadas
Diseño de Extremidad
Para tener un modelo tridimensional del muñón de Matías se utilizó el software Skanect el cual realiza un scaner en 3D de la extremidad permitiendo recrearla digitalmente y así tener un referente al modelar la prótesis y sobretodo el socket para que las dimensiones sean adecuadas a las corporales del beneficiario, este modelo se escalo deacuerdo a las medidas antripometricas de Matias para asi tener en cuena los volumenes que ocupan los componentes mecánicos y el circuito electrónico para el correcto funcionamiento de la prótesis
Escaner extremidad superior derecha Matías
Diseño de la Prótesis
Teniendo en cuenta las mediciones antropométricas tomadas y el scaner realizado se empezo el proceso de modelamiento de la prótesis y socket, para esto se tuvo en cuenta el espacio para la adecuación de los circuitos funcionales y la mecánica de funcionamiento de la prótesis, ademas se busco que la prótesis fuera mas corta y que se asemeje lo mayor posible a sus medidas antropometricas reales.
En segunda instancia se busco implementar un diseño del equipo de fútbol Santa Fe basado en la imagen .... con el fin de personalizar la prótesis de acuerdo al gusto de Matias
Modelo preeliminar Prótesis antebrazo de Matias
Modelo preeliminar socket Matias
Modelo preeliminar Prótesis antebrazo y socket Matias
Posteriormente se empezaron a realizar modificaciones a estos diseños ya que se encontraban fallas en su funcionalidad y/o resistencia.
Socket
En un principio el socket se había diseñado con base en la forma del muñón de Matías, buscando cubrirlo en su totalidad. En éste se encuentran dos piezas que permitirán la unión entre el socket y la prótesis del antebrazo. Sin embargo, este diseño no presentaba mucha firmeza y resistencia frente a esfuerzos mecánicos altos, por lo cual se descartó la idea de tener dos partes del socket.
Imagen1: Primera modificación socket
Imagen2: Primera modificación socket
Posteriormente, se rediseñó el socket con el fin de que una sola pieza cubriera más área del brazo y así mejorar su resistencia a esfuerzos, adicional a esto se le hizo un espacio al sensor mioeléctrico que se va a utilizar ya que antes no se había tenido en cuenta.
Imagen3: Segunda modificación socket
Imagen4: Modificación final del socket
Antebrazo
Para el diseño del antebrazo se tuvo en cuenta el registro fotografico, el cual se inserto en el programa de modelamiento fusion 360 con el fin de diseñar la protesis lo mas similiar a su extremidad izquierda como se ve en las imagenes 1 y 2, una vez realizado el modelamiento se escalo a las medidas antropometricas reales de Matias y se procedio a realizar las piezas internas para el adecuameinto de los sistemas electronicos, mecanicos, y de energia.
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Inicialmente se diseño una pieza interna para la adecuación del servomotor que cumple la funcion de movimiento de codo y para las baterias de alimentacion de la protesis, para ello se tuvo en cuenta que esta pieza ajustara exactamente en el modelo de antebrazo ya que sobre la misma se ensamblaria el socket y se ejecutaria la mayor fuerza al momento de mover el antebrazo (flexión en el codo). Para este diseño de protesis se busca que el eje del servomotor sobresalga del diseño de antebrazo, esto debido a que debe ir unido a las extenciones del socket las cuales son rigidas y de esta manera permitir el movimiento, por otra parte en el lado opuesto de la pieza se realiza una extencion a modo de eje con el fin que sobresalga del modelo de antebrazo ya que esto permitira que se genere rotación, esta pieza es de gran importancia ya que sin ella no exixtiria movimiento del antrebazo, mano y muñeca.
Pieza interna para acople motor y baterías
Diseño de eje de rotación (rojo) y modificaciones de encaje a antebrazo (naranja)
Compartimiento para baterías(verde)
Perforaciones para tuercas(azul) y tornillos para acople de servomotor(verde)
Ensamblaje de servomotor a pieza de acople
Ensamblaje de servomotor y pieza a antebrazo
Vista de ensamblaje de servomotor
Vista de ensamblaje final al antebrazo
Adecuación de pieza interior a antebrazo
Para la adecuación de la parte mecánica se realizo el diseño de una pieza en forma de lamina en la que se pudieran fijar tanto los piñones como los motoreductores los cuales ejercerían el movimiento de los dedos para generar dos tipos de agarre
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Mano
Primer prototipo mano
Primero prototipo mano
Actividades
Octubre 2019
Reportes y TS
| Viernes 18 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Luna León | Impresión dedos de la mano | 4 Horas | 12 TS |
| Jueves 17 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Jeferson Hernandez | Impresión pieza centro del antebrazo, mejoramiento piezas impresas y adecuacion de motores y piñones | 6 Horas | 18 TS |
| Miercoles 16 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Luna León | Impresión piezas mano | 4 Horas | 12 TS |
| Jeferson Hernandez | Impresión segunda parte antebrazo, mantenimiento y mejoramiento de la impresion | 6 Horas | 18 TS |
| Martes 15 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Luna León | Impresión piezas mano (falanges) | 4 Horas | 12 TS |
| Viernes 11 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Luna León | Impresión piezas mano | 4 Horas | 12 TS |
| Jueves 10 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Luna León | Impresión piezas mano | 4 Horas | 12 TS |
| Lunes 07 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Luna León | Impresión piezas mano | 4 Horas | 12 TS |
| Viernes 04 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Luna León | Impresión piezas antebrazo | 4 Horas | 12 TS |
| Jueves 03 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Jefersson Hernandez | Modificaciones y ajustes finales del antebrazo | 6 Horas | 18 TS |
| Luna León | Modificación final de la mano | 6 Horas | 18 TS |
| Miércoles 02 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Jefersson Hernandez | Modificación y ajuste de antebrazo | 6 Horas | 18 TS |
| Luna León | Modificación de la mano | 6 Horas | 18 TS |
| Martes 01 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Jefersson Hernandez | Finalizacion de modificacion y ajuste de muñeca a la prótesis e impresión del antebrazo | 6 Horas | 18 TS |
| Luna León | Modificación de la mano | 6 Horas | 18 TS |
Septiembre 2019
Reportes y TS
| Lunes 30 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Jefersson Hernandez | Finalizacion de modificacion y ajuste de muñeca a la prótesis e intento de impresión del antebrazo | 6 Horas | 18 TS |
| Luna León | Modificación de la mano e intento de impresión del antebrazo | 6 Horas | 18 TS |
| Viernes 27 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Jefersson Hernandez | Finalizacion de modificacion y ajuste de muñeca a la protesis te antebrazo e integracion de tematica a la protesis | 5 Horas | 15 TS |
comentarios: marcar a Julian pa definir un dia entre semana, proxima semana para una primera entrega el 3 de octubre si se puede.
| Miércoles 25 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Luna León | Impresión del socket | 3 Horas | 9 TS |
| Martes 24 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Luna León | Modificación de socket e impresión de piezas del mismo | 6 Horas | 18 TS |
| Jeff | Modificación de muñeca para acople con antebrazo, modificación de antebrazo para ubicacion de segunda bateria | 6 Horas | 18 TS |
| Lunes 23 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Luna León | Modificación de socket e impresión de piezas del mismo | 6 Horas | 18 TS |
| Viernes 20 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Jeff | Intento de impresión del socket, no se pudo ya que no se logró arreglar un problema de impresión | 3 Horas | 9 TS |
| Jueves 19 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Luna León | Modificaciones del diseño de la mano | 6 Horas | 18 TS |
| Jeff | Diseño de piezas para el posicionamiento de actuadores y diseño de muñeca | 6 Horas | 18 TS |
| Miércoles 18 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Luna León | Definición de actuadores. Rediseño y ajuste del socket para una mejor funcionalidad | 6 Horas | 18 TS |
| Jeff | Impresión de pieza del antebrazo. Diseño de piezas para el posicionamiento de actuadores | 6 Horas | 18 TS |
| Martes 17 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Luna León | Rediseño y ajuste del socket para una mejor funcionalidad | 6 Horas | 18 TS |
| Jeff | Últimos arreglos del diseño del antebrazo y diseño de piezas para el posicionamiento de actuadores | 6 Horas | 18 TS |
| Lunes 16 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Luna León | Impresión de pieza preeliminar del socket | 6 Horas | 18 TS |
| Jeff | Últimos arreglos del diseño del antebrazo | 6 Horas | 18 TS |
| Sábado 14 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Luna León | Esperando la cita con Julian al lab para escanear a Matias | 2 Horas | 6 TS |
| DIego Chacón | Escaner de Matias Días después | 2 Horas | 6 TS |
Comentarios: marcar a Julian pa definir un dia entre semana, hasta tarde para una primera entrega antes el 28 de septiembre. Julian propone el jueves 26 en la noche.
| Jueves 12 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Jeff | Modificacion preeliminar de mano | 6 Horas | 18 TS |
| Luna León | Modificacion preeliminar de mano | 6 Horas | 18 TS |
| Martes 10 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Jeff | Realización de Perforaciones para adecuación de la pieza de soporte para el servomotor | 3 Horas | 9 TS |
| Luna León | Rediseño de las piezas de unión del socket al antebrazo | 3 Horas | 9 TS |
| Lunes 9 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Jeff | Realización de Perforaciones para adecuación de la pieza de soporte para el servomotor | 6 Horas | 18 TS |
| Luna León | Rediseño de las piezas de unión del socket al antebrazo | 6 Horas | 18 TS |
| Jueves 5 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Jeff | Realización de Perforaciones para adecuación de servomotor, junto con sus tornillos y tuercas; se realiza la adecuación del eje de movimiento de la prótesis | 6 Horas | 18 TS |
| Miercoles 4 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Jeff y Luna León | Modificacion de socket para unirlo con el antebrazo | 6 Horas | 18 TS |
| Martes 3 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Jeff y Luna León | Adecuación servomotor y batería prótesis antebrazo en modelo de fussion 360 | 6 Horas | 18 TS |
| Lunes 2 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Jeff | Pruebas adquisición de la señal mediante circuito propuesto en ("Real-Time Pattern Recognition for prosthetic hand") por mabloc | 4 Horas | 12 TS |
| Luna León | Pruebas adquisición de la señal mediante circuito propuesto en ( "Real-Time Pattern Recognition for prosthetic hand") por mabloc | 6 Horas | 18 TS |
| mabloc | Pruebas adquisición de la señal mediante circuito propuesto en ("Real-Time Pattern Recognition for prosthetic hand") por mabloc | 6 Horas | 18 TS |
Pruebas circuito de adquisición utilizado en ("Real-Time Pattern Recognition for prosthetic hand") por mabloc
Agosto 2019
Reportes y TS
| Jueves 29 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Jeff | Modelamiento antebrazo prótesis | 6 Horas | 18 TS |
| Luna León | Modelamiento socket | 3 Horas | 9 TS |
| Miércoles 28 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Jeff y Luna León | Modelamiento socket y antebrazo prótesis | 3 Horas | 9 TS |
| Luna León mabloc | Investigación y charla sobre el trabajo de Mario a cerca de la caracterización de señales EMG para una posible implementación en la prótesis | 3 Horas | 9 TS |
| Martes 27 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Jeff y Luna León | Comienzo del modelamiento de prótesis | 3 Horas | 9 TS |
| viernes 23 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Luna León | Investigación sobre el tipo de socket adecuado para Matias | 3h | 9 TS |
TODO: Se realizo investigación acerca del modelo de socket mas apropiado para Matias dependiendo su tipo de amputación; todo esto con el fin de dar inicio a el modelado de la protesis
| jueves 22 | Descripción | Tiempo | TS |
|---|---|---|---|
| Luna León | Lectura articulo de clasificación de señales de EMG de Matias, identificación de parámetros y metodología utilizada | 3h | 9 TS |
| Jefferson Hernández | Lectura articulo de clasificación de señales de EMG de Matias, identificación de paramatros y metodologia utilizada | 3h | 9 TS |
TODO: Se realizo la lectura del articulo "Real-Time Pattern Recognition for prosthetic hand" de Mario A. Benitez (mabloc), para identificar metodologías parámetros, características, tipos de movimiento y red neuronal utilizada para la calificación de movimientos a partir de señales de EMG
| miercoles 21 | Descripción | Tiempo | TS
|
|---|---|---|---|
| Jefferson Hernández | Contacto con Mario A. Benitez- (mabloc) (autor articulo "Real-Time Pattern Recognition for prosthetic hand") | 3h | 9 TS |
TODO: Se realizo el contacto con Mario A. Benitez, para obtencion de informacion acerca de la calsificacion se señales de EMG de matias
| Sabado 10 | Descripción | Tiempo | TS
|
|---|---|---|---|
| Fabian Bustos | Asistencia a evaluación de Matías | 3h | 9 TS |
| PI RAT | Asistencia a evaluación de Matías | 3h | 9 TS |
| Diego Chacon | Asistencia a evaluación de Matías | 3h | 9 TS |
TODO: Se empezara el proceso de diseño de la protesis
abril 2019
Fisioterapia:
- Lorena13
- Horas: dos
- Fecha: 13 de abril 2019
- validado el ? abril 2019
Psycologia:
- Andres?
- Horas: dos
- Fecha: 13 de abril 2019
- validado el ? abril 2019
Ingeneria:
- Juan Manuel Vargas
- Horas: 3
- Fecha: 13 de abril 2019
- validado el ? abril 2019
