Diseño de una protesis de mano

Diseño de una protesis
de mano
Albert Prieto Malé
Ing. Tec. Industrial Mecánica
Justificación
• España:
•
5800 amputados de diferentes zonas de la mano.
o
o
2200 dedos.
1050 manos.
12.000.000€ anuales.
Introducción
• Actualidad
o
o
o
o
Prótesis Cosméticas. 2.500 €
Prótesis Hibridas.
€
Prótesis con control18.000
por cable.
14.000 €
Prótesis Mioelectricas.
• Pinzas de sujeción
o
o
Pinzas
Forma de la mano.
25.000 €
Introducción
• Actualidad
o
o
o
o
Prótesis Cosméticas. 2.500 €
Prótesis Hibridas.
€
Prótesis con control18.000
por cable.
14.000 €
Prótesis Mioelectricas.
• Pinzas de sujeción
o
o
Pinzas
Forma de la mano.
25.000 €
Antecedents
• Requisitos biomecánicos
básicos
.
Especificaciones
•
Requisitos básicos:
o
o
o
o
o
o
o
19 movimientos diferentes con independencia de
accionamiento.
Limitaciones de los movimientos por software.
Mano derecha de un ser humano masculino adulto.
Planitud.
Fuerzas activas i pasivas.
Arcos de la mano.
Eje central.
• Requisitos físicos estáticos:
o
o
o
Muñeca fija.
Soporte total 10kg.
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
o
4 grados de libertad.
3 grados de libertad.
• Accionamiento:
o
o
Elementos automáticos
Elementos accionados
eléctricamente.
• Estructura principal:
o
o
Palma de la mano.
Muñeca.
Elementos Móviles
• 4 grados de libertad.
o
o
3 flexión.
1 lateral.
• 3 grados de libertad.
o
o
2 flexión.
1 lateral.
Elementos Móviles
• Estandarización.
• Proceso de fabricación.
Elementos Móviles
• Accionamientos
Elementos Móviles
• Dimensionamiento
o
T’=362N
Peor de los casos.
T’=244N
T=115N
Elementos Móviles
• Solución
o
o
Sinterizado láser
Titano.
Elementos Móviles
• Solución
o
o
Sinterizado láser
Titano.
Elementos Móviles
• 3 grados de libertad
o
Dedo pulgar.
Accionamiento
• Elementos automáticos
o
Muelles.
Accionamiento
• Elementos automáticos
o
Muelles.
Accionamiento
• Dimensionamiento
o
Peor de los casos.
Fmolla =1,4 .. 2N
Accionamiento
• Solución.
Fabricación: 25º
Montaje: 44º
(precarga de 19º)
Limite: 154º
Accionamiento
• Elementos accionados
eléctricamente.
Accionamiento
• Elementos accionados
eléctricamente.
Accionamiento
• Transformación movimiento
circular a lineal.
Encoder
Tuerca
Motor
Reductor
Tornillo
Accionamiento
• Dimensionamiento dinámico.
o
o
Tiempo de movimiento 1s.
Angulo máx.= 110º
MOTOR FAULHABER
0816 003 S
P= 0,17kW
13000 rpm
i:16
0,212mNm
1,4N
Accionamiento
• Dimensionamiento estático.
o
Resistencia tornillo.
MOTOR FAULHABER
0816 003 S
P= 0,17kW
13000 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
ajustado
Es de 6415,53€
Conclusión
• Posició natural dels dits.
INSERTSAR
VIDEO FINAL
DELS
MOVIMENTS.
Muchas gracias
BUENAS NOCHES