Diseño de una protesis de mano

Albert Prieto MaléIng. Tec. Industrial Mecánica

Justificación

• España:

• 5800 amputados de diferentes zonas de la mano.o 2200 dedos.o 1050 manos.

12.000.000€ anuales.

Introducción

2.500 €

18.000 €

14.000 €

25.000 €

• Actualidado Prótesis Cosméticas.o Prótesis Hibridas.o Prótesis con control por cable.o Prótesis Mioelectricas.

• Pinzas de sujecióno Pinzaso Forma de la mano.

Introducción

2.500 €

18.000 €

14.000 €

25.000 €

• Actualidado Prótesis Cosméticas.o Prótesis Hibridas.o Prótesis con control por cable.o Prótesis Mioelectricas.

• Pinzas de sujecióno Pinzaso Forma de la mano.

Antecedents

• Requisitos biomecánicos

básicos.

Especificaciones

• Requisitos básicos:o 19 movimientos diferentes con independencia de

accionamiento. o Limitaciones de los movimientos por software.o Mano derecha de un ser humano masculino adulto.o Planitud.o Fuerzas activas i pasivas.o Arcos de la mano.o Eje central.

• Requisitos físicos estáticos:o Muñeca fija.o Soporte total 10kg.o Soporte de dedo individualmente 3kg.

• Requisitos físicos dinámicos:o Tiempo de movimiento de los dedos inferior a un segundo.

Estudio y soluciones de los diferentes elementos

• Elementos móviles:o 4 grados de libertad.o 3 grados de libertad.

• Accionamiento:o Elementos automáticoso Elementos accionados

eléctricamente.

• Estructura principal:o Palma de la mano.o Muñeca.

Elementos Móviles

• 4 grados de libertad.o 3 flexión.o 1 lateral.

• 3 grados de libertad.o 2 flexión.o 1 lateral.

Elementos Móviles

• Estandarización.• Proceso de fabricación.

Elementos Móviles

• Accionamientos

Elementos Móviles

• Dimensionamientoo Peor de los casos.

T=115NT’=244NT’=362N

Elementos Móviles

• Solucióno Sinterizado lásero Titano.

Elementos Móviles

• Solucióno Sinterizado lásero Titano.

Elementos Móviles• 3 grados de libertad

o Dedo pulgar.

Accionamiento• Elementos automáticos

o Muelles.

Accionamiento

• Elementos automáticoso Muelles.

Accionamiento• Dimensionamiento

o Peor de los casos.

Fmolla =1,4 .. 2N

Accionamiento

• Solución.

Fabricación: 25ºMontaje: 44º

(precarga de 19º)Limite: 154º

Accionamiento

• Elementos accionados eléctricamente.

Accionamiento• Elementos accionados

eléctricamente.

Accionamiento

Encoder

Motor

Reductor

Tuerca

Tornillo

• Transformación movimiento circular a lineal.

Accionamiento• Dimensionamiento dinámico.

o Tiempo de movimiento 1s.o Angulo máx.= 110º

MOTOR FAULHABER0816 003 SP= 0,17kW13000 rpm

i:16 0,212mNm

1,4N

Accionamiento

• Dimensionamiento estático. o Resistencia tornillo.

MOTOR FAULHABER0816 003 SP= 0,17kW13000 rpm

i:16 0,212mNm

1,4N Anilla fricción.

Estructura Principal

• Palma de la mano.• Muñeca.

Estructura Principal• Tracción elementos

móviles

Estructura Principal

• Ensamblado

Solución Final

• Posición natural de los dedos.

Solución Final• Posición natural de los

dedos.

Solución Final

Coste total de la fabricación, el muntaje i el

ajustadoEs de 6415,53€

Conclusión

• Posició natural dels dits.

INSERTSAR VIDEO FINAL

DELS MOVIMENTS.

Muchas gracias

BUENAS NOCHES