Diseño y construcción de un prototipo de exoesqueleto por el método de manufactura aditiva FMD para rehabilitación de rodilla.

Abstract

En el presente trabajo se realiza el diseño y construcción de un prototipo de exoesqueleto de rehabilitación de rodilla capaz de replicar movimientos de extensión y flexión de la misma dentro de un rango de movimiento angular de 0 a 90 para brindar una alternativa no convencional en los procesos de fisioterapia para el tratamiento de patologías de cualquier índole sufridas en dicha articulación. El prototipo propuesto está compuesto por una estructura metálica ajustable a distintas alturas, en dicha estructura y sobre sus apoyos de tibia y muslo se colocaron los soportes de muslo y tibia fabricados mediante impresión 3D y utilizando como material PLA, estos para dar soporte y confort al usuario. Para el dimensionamiento de las partes se utilizaron tablas antropométricas Acopla tomando en cuenta las medidas de fosa poplítea y altura de fosa poplítea para una población de 20 a 39 años debido a que este rango etario cubre los valores máximos de medidas de la población en general porque a medida que el ser humano envejece sus dimensiones se reducen. Para el registro de las rutinas de rehabilitación se desarrolló una aplicación para teléfono celular en la cual se ingresan datos de ángulo de flexión, número de series, repeticiones, tiempos de espera entre series y repeticiones, así como el porcentaje de velocidad de movimiento el cual se lo selecciona para 3 velocidades que son de 1% (35/min), 50% (70/min) y 100% (135/min). El estudio dio como resultado un prototipo de exoesqueleto de rehabilitación con una exactitud de un 98% en la ejecución del ángulo deseado de flexión mostrando una variación máxima de 3 para un ángulo de 90 y 1 para otras medidas puntuales, adicionalmente se comprobó comparativamente que la construcción del prototipo propuesto es más económica a otros que se comercializan internacionalmente.