Tesis y Trabajos de Investigación PUCP
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Ítem Texto completo enlazado Diseño de una prótesis mecánica para amputaciones parciales de dedo(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-07-17) Carrillo Ramírez, César Sebastián; Elias Giordano, Dante AngelEn el presente documento se presenta el diseño, pretotipado (prueba de concepto) y verificación funcional cinemática en el desarrollo de una prótesis para amputaciones parciales de dedo índice siguiendo la metodología de diseño VDI 2221. El dispositivo creado permite realizar los movimientos de flexión y extensión usando la energía cinética de la falange restante del dedo índice. El diseño de la prótesis es totalmente mecánico, es decir que usa la energía cinética de la falange restante del dedo para ser activado. Para realizar los movimientos de flexión y extensión se usó mecanismos por cable, en este caso se usaron dos tipos de cable: uno rígido y uno elástico. El cable rígido es usado para dirigir la energía cinética desde la falange restante del dedo hacía la prótesis y el cable elástico es usado para almacenar energía potencial cuando la prótesis se encuentra totalmente en flexión; esta energía es liberada cuando la prótesis deja de estar en flexión. El diseño de la prótesis incluye un mecanismo de pívot para permitir el giro de las falanges. Finalmente, se verificó la funcionalidad de la prótesis. Primero, se creó un protocolo de pruebas, para que las pruebas puedan ser repetibles y reproducibles, y un parante para la prótesis, para mantener fija la prótesis. Seguido de ello, se realizaron los videos activando la prótesis y se seleccionó el de mejor resolución. Por último, se procesó el video en el software Kinovea, como resultado se consiguió datos y gráficas de los ángulos de flexión, velocidad angular y aceleración angular de las articulaciones de la prótesis. Los resultados de este análisis cinemático demostraron que la prótesis alcanza ángulos de flexión máxima de 84°, 92.2° y 76.75° en las articulaciones metacarpofalángicas, interfalángicas proximales e interfalángicas distales (MCP, PIP y DIP respectivamente), lo cual está dentro de los rangos permitidos según la literatura. Además, las gráficas de velocidad y aceleración angular son comparables con las encontradas en la literatura, demostrando la repetitividad de los datos encontrados. Teniendo en cuenta ello, se demostró la funcionalidad de la prótesis y que este simula el movimiento natural de los dedos.Ítem Texto completo enlazado Diseño de mecanismo de dedo de 2 grados de libertad para prótesis mioeléctrica transradial(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-01-21) Abarca Pino, Victoria Elizabeth; Elías Giordano, Dante AngelEn la presente tesis se ha realizado el diseño de un mecanismo de dedo de 2 grados de libertad para una prótesis mioeléctrica transradial, este diseño tiene como característica que es antropomorfo, reduciendo el impacto visual de una prótesis común ya que las características en cuanto a tamaño y forma se asemejan a las dimensiones de una mano promedio. Se concluyó que el diseño sea por medio de cuerdas y poleas, cuyo movimiento de los dedos se encuentran restringidos por los ángulos entre falanges en cada articulación. Este diseño permite la sujeción de un objeto de forma cilíndrica de aproximadamente de 500 gramos, abordando así cálculos de diseño de elementos mecánicos, análisis del movimiento del mecanismo validado mediante simulaciones computacionales, selección de componentes, fabricación del diseño mediante impresión 3D con filamento ABS, evaluación de la funcionalidad, planos de ensamble y despiece para su fabricación. El costo estimado de diseño y fabricación de los dedos pulgar, índice, medio, anular y meñique, incluyendo el mecanismo de dos grados de libertad diseñado, y todo esto integrado en una mano protésica, es de S/. 14,000 aproximadamente.Ítem Texto completo enlazado Malky : diseño e implementación de una prótesis parcial de mano personalizada(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-06-18) Bustamante Carvallo, Marlene Michele; Moll León, Sarah; Pérez Riojas, Fernando FelipeLas principales causas de amputaciones de mano son los accidentes con pirotécnicos y los accidentes laborales, dentro de los cuales la industria de manufactura presenta el porcentaje más alto. Los principales afectados por amputaciones parciales en la mano son obreros o trabajadores informales quienes suelen percibir un sueldo mínimo. Este tipo de accidentes graves como es una amputación, tiene un impacto psicológico en el usuario importante, donde al perder la capacidad de realizar actividades de la vida cotidiana, perder su autonomía, perder su rol en la sociedad al quedar inhabilitado de realizar su oficio, lo sumerge en una gran frustración y depresión. Las lesiones en este tipo de amputación, son bastante distintas dependiendo de cada caso. Por lo que la personalización es un aspecto importante a considerar en el diseño, ya que debe adecuarse perfectamente a la lesión específica del usuario. Además, en el mercado nacional, no hay prótesis funcionales disponibles para amputación parcial de mano, solo hay cosméticas. En este contexto, surge la necesidad de diseñar, fabricar e implementar una prótesis funcional parcial de mano personalizada para un usuario específico, que le permita recuperar su autonomía. Se propone utilizar como metodología, los lineamientos de la filosofía del “Diseño centrado en el usuario” (DCU), porque esta promueve la inclusión del mismo en todo el proceso iterativo de análisis, diseño y evaluación. Se plantea utilizar la impresión 3D como sistema de manufactura, porque es una tecnología que facilita la fabricación rápida y sencilla de piezas complejas a un bajo costo y con una buena calidad, permitiendo que la prótesis tenga un precio accesible. Así como, utilizar el escáner 3D para obtener una copia digital del muñón del usuario, sobre la cual poder diseñar la prótesis personalizada. Esta tecnología es rápida, no invasiva y mejor en comparación con el sistema tradicional de obtención de moldes de yeso, porque con el escaneo 3D el muñón del usuario no se ve manipulado, ni afectado de ninguna manera. Además, se busca que las soluciones diseñadas para este proyecto puedan ser aplicadas a otras variantes de amputación parcial de mano, con el objetivo de masificar el desarrollo de este tipo de prótesis en el país. Por lo cual, se realizará una aplicación teórica del diseño para otros casos de amputación, que sirva como referencia para futuras investigaciones.