Análisis y mejora del diseño de una mano protésica

Lopesino Rivera, Daniel (2018). Análisis y mejora del diseño de una mano protésica. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM), Madrid.

Descripción

Título: Análisis y mejora del diseño de una mano protésica
Autor/es:
  • Lopesino Rivera, Daniel
Director/es:
  • Martínez Muneta, María Luisa
  • Romero Rey, Gregorio
Tipo de Documento: Proyecto Fin de Carrera/Grado
Grado: Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales
Fecha: Febrero 2018
Materias:
Escuela: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Departamento: Ingeniería Mecánica
Licencias Creative Commons: Reconocimiento - Sin obra derivada - No comercial

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Resumen

En el presente proyecto se aborda el desarrollo de mejoras en el diseño de una prótesis de mano y la investigación y el perfeccionamiento de la mecánica que utiliza para su funcionamiento. Se trata de una prótesis de mano de bajo coste desarrollada con fabricación aditiva y que contará con ciertos movimientos exclusivos prediseñados. El proyecto tiene un fin social, ya que se pretende conseguir una prótesis destinada a niños, adolescentes y personas con pocos recursos económicos. Se pretenden conseguir soluciones viables, de carácter práctico y de bajo coste, accesible a cualquier usuario y que puedan ser impresas en una máquina de impresión 3D. Una aplicación adicional de esta prótesis de bajo coste es su uso durante el periodo preprotésico, mientras el paciente espera la prótesis definitiva. Para llevar a cabo este proyecto, primero se ha realizado un estudio de la mano humana, incluyendo en este estudio la anatomía de la mano, los movimientos básicos de esta y la antropometría, estudio a partir del cual se obtuvieron las medidas a las que tendría que poder adaptarse la futura prótesis. También se realiza una clasificación de las amputaciones del miembro superior y un estudio de la fuerza de agarre de la mano y del par de flexión de la muñeca. A continuación, se realiza un estudio del estado del arte, incluyendo en este la historia de las primeras prótesis y una clasificación de las mismas. Asimismo, se lleva a cabo una clasificación y estudio de las diferentes tecnologías de fabricación aditiva existentes en el mercado. Una vez realizado lo anterior y analizadas con la colaboración de un hospital las prótesis mecánicas desarrolladas con fabricación aditiva, se lleva a cabo el diseño de la nueva prótesis a través de un programa de CAD, en base a las carencias observadas en las prótesis existentes. Estos diseños se deben validar a través de simulaciones por elementos finitos, las cuales permitirán conocer los distintos comportamientos de las prótesis ante los esfuerzos a los que se verá sometida durante su uso por el paciente. Antes de realizar estas simulaciones, se procede a estudiar el comportamiento de los polímeros ante esfuerzos. Para hallar los esfuerzos aplicados en cada elemento de la prótesis, se realiza una simulación a través de un software matemático (Matlab), verificando a su vez con esta simulación el mecanismo de la misma. Con el objetivo de extraer resultados de manera objetiva de la prótesis diseñada, se realiza una simulación de la fuerza de agarre de la misma con otro programa de CAD. Posteriormente se procede a su fabricación con una máquina de impresión 3D y a efectuar su montaje. Por último realiza un análisis del impacto ambiental y socioeconómico de la prótesis, incluyendo el impacto de los materiales utilizados y del uso de la impresión 3D así como el impacto positivo que causa esta prótesis en la sociedad. Se finaliza el proyecto plasmando las conclusiones obtenidas, las futuras líneas de trabajo, la planificación temporal y el presupuesto del proyecto. Con el objetivo de que la prótesis resultado de este proyecto esté accesible a cualquier usuario, se subirán los archivos de todos los elementos de la prótesis a plataformas web solidarias que están llevando prótesis de impresión 3D a personas necesitadas de todo el mundo.

Más información

ID de Registro: 50450
Identificador DC: http://oa.upm.es/50450/
Identificador OAI: oai:oa.upm.es:50450
Depositado por: Biblioteca ETSI Industriales
Depositado el: 24 Abr 2018 17:11
Ultima Modificación: 24 Abr 2018 17:11
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