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    Diseño de un sistema de prótesis de antebrazo y muñeca de 3 grados de libertad con actuadores de soft robotics
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-12-12) Chero Arana, Brian Alberto; García Sulca, José Gustavo
    El presente trabajo presenta una prótesis de antebrazo que integra elementos de soft robotics para lograr una prótesis de muñeca capaz de mover una mano con tres grados de libertad, al igual que su contraparte real. Inicialmente se realizó un estudio previo para identificar los movimientos de una muñeca a emular y recopilar modelos existentes de prótesis de antebrazo como parte del estado del arte. A partir de esto se propuso un diseño de prótesis de antebrazo capaz de emular dichos tres movimientos de la muñeca mediante la integración de músculos artificiales neumáticos y otros componentes electrónicos. A continuación, se procedió a realizar el diseño definitivo del sistema. Para ello se realizó una lista de los componentes requeridos en cuanto a sensores, actuadores y controladores. Por cada componente se recopilaron posibles modelos comerciales disponibles, y se seleccionó el más adecuado teniendo en cuenta las características deseadas según las condiciones de trabajo. Además, se realizó el modelado de la estructura de la prótesis y de los subsistemas involucrados mediante el software de diseño mecánico Autodesk Inventor. La prótesis de antebrazo desarrollada es un dispositivo portátil capaz de trabajar de manera continua por aproximadamente 6 horas, el cual cuenta con todos los elementos requeridos para realizar las tareas deseadas. Por último, se estima el costo total de la prótesis, incluyendo el costo de sus componentes electrónicos y mecánicos, elementos de pernería y cableado, y su manufactura, obteniendo un total de S/. 2222.30, el cual aumenta a S/. 10522.30 al incluir costos de diseño y ensamble. Además, se realizan simulaciones acerca del comportamiento del sistema mediante el uso de software como Autodesk Inventor o la herramienta de simulación ANSYS. Del mismo modo, se exploran las pruebas experimentales requeridas para validar el funcionamiento de un músculo artificial para futuras pruebas experimentales de este elemento.
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    Diseño de un guante con movimiento independiente por cada dedo basado en tecnología de soft robotics para el apoyo en el proceso de rehabilitación de manos
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-02-21) López Junchaya, Anders Jeanpierre; García Sulca, José Gustavo
    El presente documento presenta el diseño del prototipo de un dispositivo de rehabilitación para manos a través de movimientos independientes de cada dedo, el objetivo principal de este dispositivo es la realización de ejercicios que propicien la recuperación de los músculos de la mano luego de sufrir una lesión. Para conseguir esto, primero, se definió el problema y se propusieron objetivos específicos que servirían para verificar el avance, así como se limitó el alcance del proyecto. A continuación, se realizó una búsqueda de datos que servirán como base al momento de diseñar el producto, así como buscar productos ya existentes que puedan servir como base o comparación con el planteado en el presente. Luego de ello, se estableció una lista de requerimientos del proyecto, en base a esta se tiene que realizar el concepto de diseño del proyecto. Posteriormente, se realiza la descomposición de funciones a través del árbol de funciones y medios que facilita la elección de estos últimos para cada función mencionada. En las últimas etapas de la metodología a seguir, se realizan diversas arquitecturas y diagramas, esto con la finalidad de mostrar cómo interactúan los diversos medios elegidos, tanto como sistema mecánico como el flujo de la información. Una vez obtenido el diseño conceptual, se procede a la implementación: primero, se realiza el diseño de los subsistemas (electrónico, control, mecánico y neumático); segundo, se procede a la selección de elementos y cálculo del costo del proyecto; finalmente, se realizan las pruebas para verificar el funcionamiento del prototipo. En conclusión, se obtuvo el diseño conceptual, luego se implementó el prototipo, se empleó también un controlador PI para llevar los dedos a las posiciones deseadas, obteniendo así un prototipo que cumple con el movimiento independiente de cada dedo como es requerido.