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Título : Diseño de una prótesis ergonómica para el uso de una persona con discapacidad en su extremidad inferior
Autor : Lascano Moreta, Alejandra Marlene
Vaca Lara, Alex Orlando
Palabras clave : PRÓTESIS ERGONÓMICA
EXTREMIDAD INFERIOR
BIOMECÁNICA DEL TOBILLO
BIOMECÁNICA DE LA RODILLA
ANTROPOMETRÍA
ERGONOMÍA
SISTEMAS MECÁNICOS
PRÓTESIS TRANSFEMORAL
FACTOR DE SEGURIDAD
MEDIDAS ANTROPOMÉTRICAS
Fecha de publicación : 2019
Editorial : Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica
Resumen : A feasibility analysis of three alternatives is carried out for the development of the prosthesis with different mechanisms, based on the weighted criteria of low cost, functionality and reliability, ease of manufacturing and assembly, technological innovation and ergonomics. It was made a measurement of the anthropometric dimensions of a sample of 360 adult male people to determine the body measurements that should be considered in the design of the prosthesis for the dimensioning of the elements. From the weighting of the criteria, it is established that cost, functionality and reliability have a greater weight. Under considerations exposed, alternative 1 was selected consisting of a prosthesis with hydraulic drive, which has three main components such as a socket, a leg with a hydraulic cylinder inside and a template that meets the function of the human foot. The materials considered are for the case of the carbon fiber socket, the PP Polypropylene leg and the POM polymer acetal template. The construction of the leg and the template is done through a molding process complemented by a finish by polishing and painting. By checking the stress resistance of Von Mises or Distortion Energy, it is determined that the maximum tension is 44.85 MPa, with a design safety factor of 3.8, which is higher than the required minimum of 2.5.
Descripción : Para el desarrollo de la prótesis se realiza un análisis de factibilidad de tres alternativas con diferentes mecanismos, con base en los criterios ponderados de bajo costo, funcionalidad y fiabilidad, facilidad de manufactura y ensamblaje, innovación tecnológica y ergonomía. En cuanto al dimensionamiento de los elementos, se efectuó una medición de las dimensiones antropométricas una muestra de 360 personas de género masculino adulto para determinar las medidas corporales que debían ser consideradas en el diseño de la prótesis. De la ponderación de los criterios, se establece que el costo, la funcionalidad y fiabilidad tienen un mayor peso. Bajo dichas consideraciones expuestas se seleccionó la alternativa 1 que consiste en una prótesis por accionamiento hidráulico, la cual tiene tres componentes principales como son un socket, una pierna con un cilindro en su interior y una plantilla que cumple la función del pie humano. Los materiales considerados para el caso del socket es fibra de carbono, para la pierna polipropileno PP y para la plantilla de POM polímero acetal. La construcción de la pierna y la plantilla se realiza mediante un proceso de moldeado complementado con un terminado mediante pulido y pintura. Mediante comprobación de la resistencia al esfuerzo de Von Mises o Energía de Distorsión, se determina que la tensión máxima es de 44.85 MPa, con un factor de seguridad del diseño de 3.8, que es superior al mínimo requerido de 2.5.
URI : http://repositorio.uta.edu.ec/jspui/handle/123456789/30441
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