Evaluación de un prototipo de prótesis de mano y antebrazo ergonómicamente diseñada a nivel conceptual. movimiento mediante señales neuronales

Abstract

A pesar de que la condición de discapacidad física puede afectar a cualquiera y esta forma parte de la diversidad humana, este grupo aún sigue siendo marginalizado y discriminado al pensar que las limitaciones funcionales les impiden ser miembros productivos de la sociedad. El presente trabajo parte de la obtención de medidas antropométricas de mano y antebrazo para generar un modelo ergonómicamente diseñado de una prótesis mioeléctrica de mano y antebrazo de 18 GDL, que al ser evaluado mediante uso de software FEM cumple con los requerimientos del usuario, adicionalmente se implementó un sistema virtual de control que simula los 6 estados principales de la mano. Los resultados mostraron que, el elemento protético diseñado permite levantar elementos de hasta 6 kgf, lo que para varios usuarios de elementos prostéticos es un de mucha utilidad en una prótesis, además que la misma les permite realizar un agarre fino, mientras que para otros usuarios lo más importante es que tenga esa apariencia biológicamente natural. La preselección de materiales de diseño fue analizada con respecto a plásticos como el PLA, ABS, Fibra de Carbono y Nylon que son comúnmente empleados en procesos de fabricación por impresión 3D, cada uno tiene propiedades mecánicas particulares, por lo que, mediante un análisis multicriterio y diseño estructural del prototipo, se determinó que el material óptimo para el elemento prostético propuesto es el PLA por su coste y características. Los resultados de la modelación CAD y, simulación CAE y FEM sugieren que el modelo propuesto cumple con los requerimientos de agarre fino, aspecto anatómico natural y varios movimientos fundamentales de la mano, además de cumplir con los requisitos de los usuarios sobre el peso, economía y confort.