Diseño y Construcción de un exoesqueleto para Rehabilitación de Codo Utilizando SolidWorks 2018®, Manufactura Aditiva FDM y Materiales de Aplicación Doméstica

Abstract

Esta tesis corresponde al área de tecnología robótica con enfoque en pacientes que sufren enfermedades cerebro vasculares y requieren rehabilitación en miembro superior, específicamente en el codo. El concepto de diseño del dispositivo logrado permite asistir al paciente en los ciclos de rehabilitación de flexión-extensión de codo por medio de un suministro de movimiento angular, que generalmente se trata de motores rotatorios, pero en otras ocasiones se agregan juegos de poleas y bandas, engranes, juegos de poleas y cables e incluso actuadores lineales. Los dispositivos más avanzados tienen la capacidad de desplegar en pantallas de computadora diversos parámetros útiles en la rehabilitación como velocidad, fuerza aplicada por el paciente, desplazamiento angular, etc. En este trabajo se realizó el diseño y construcción de un exoesqueleto para rehabilitación de codo con el uso de partes de reúso, partes de bajo costo y materiales fabricados para otras aplicaciones. Se utilizó manufactura aditiva FDM para el diseño de algunos componentes mecánicos vitales, los cuales hubieran sido muy complicado obtenerlos con métodos convencionales de manufactura además del alto costo que esto conlleva. Todo el sistema se modeló en el software de diseño mecánico SolidWorks, realizando análisis de elementos finitos para la pieza de soporte del antebrazo. El resultado de los experimentos es satisfactorio, al tenerse un movimiento de flexoextensión de 5° a 140° de manera adecuada, además de que el movimiento puede ser controlado por un conjunto de botones en modo manual y modo automático. El dispositivo a diferencia de otros del mercado tiene la característica de que es móvil, pues es posible transportarlo y alimentarlo eléctricamente con 127 VCA que es el suministro de los contactos de cualquier residencia, oficina y/o organización. Los resultados de la tesis podrán utilizarse como base para el desarrollo de nuevos dispositivos de rehabilitación, sin necesidad de recurrir a partes de costo alto sin sacrificar la comodidad y seguridad para el paciente