The objective of this study was to evaluate the long-term stability after successful nonextraction Class II malocclusion treatment with elastics. A sample of 43 patients with Class II malocclusion was divided into two groups. The elastic group (EG) consisted of 20 patients who were treated with fixed appliances associated with Class II elastics. The headgear group (HG), consisted of 23 patients treated with fixed appliances and extraoral headgear. Pre-, post-treatment, and long-term post-treatment lateral radiographs and dental casts were evaluated. T-tests were used to compare the treatment changes and long-term post-treatment changes between the groups. The groups were matched regarding initial age, time of long-term post-treatment evaluation, initial malocclusion severity, quality of treatment result, and all pretreatment cephalometric variables. Patients of the EG presented greater treatment time, were older at the post-treatment and at the long-term post-treatment evaluation stages. During treatment both groups showed similar changes. Intergroup comparisons of long-term post-treatment changes showed slight mandibular retrusion in the EG and mandibular protrusion in the HG. The maxillary molar showed significant mesialization in the HG group. There were no intergroup significant occlusal differences during the long-term post-treatment period, with exception of the overjet, which maintained stable in the EG and showed improvement in the HG group. Nonextraction Class II malocclusion treatment with elastics or with extraoral headgear have similar long-term post-treatment stability. / O objetivo do presente estudo foi avaliar a estabilidade do tratamento sem extrações da má oclusão de Classe II com elásticos. Uma amostra de 43 pacientes com má oclusão de Classe II foi dividida em dois grupos. O grupo elástico (GE) consistiu em 20 pacientes que foram tratados com aparelho fixo associado a elásticos de Classe II. O grupo controle (GC), consistiu em 23 pacientes tratados com aparelho fixo associado ao aparelho extrabucal. Telerradiografias e modelos iniciais (T1), finais (T2) e pós-tratamento (T3) foram avaliados. Os grupos foram compativéis em relação à idade inicial, tempo de avaliação pós-tratamento, severidade inicial da má oclusão, qualidade do resultado do tratamento e em relação às variáveis cefalométricas prétratamento. Os pacientes do GE apresentaram maior tempo de tratamento, e maior idade ao final e no pós-tratamento. Após o tratamento, ambos os grupos apresentaram alterações semelhantes. Com respeito as alterações no periodo póstratamento, no GE, a mandíbula se mostrou ligeiramente retruida e no GC ocorreu uma ligeira protrusão. Em relação às variáveis dentoalveolares, o molar maxilar mostrou mesialização significativa no GC. Não houve diferenças entre os grupos em relação às alterações oclusais no periodo pós-tratamento, com exceção do overjet, que manteve-se estável no GE e mostrou melhoras no GC. A estabilidade do tratamento de má oclusão de Classe II com elásticos ou com aparelho extrabucal é semelhante.

O desenvolvimento de protocolos de fortalecimento muscular, tanto na reabilitação quanto no treinamento, é realizado por exercícios resistidos, os quais envolvem a aplicação de sobrecargas externas ao músculo exercitado. Estas sobrecargas podem ser do tipo constante ou variável. Dentre os recursos existentes para a aplicação da resistência variável, os tubos elásticos são amplamente utilizados por sua versatilidade e viabilidade econômica. No entanto, é um material que ainda não possui parâmetros de aplicação claramente delineados. Alguns estudos realizaram a caracterização biomecânica dos materiais elásticos e as formas de aplicação nos diferentes tipos de exercícios, mas poucos registraram o comportamento do músculo quando exercitado por esse tipo de resistência. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi caracterizar o comportamento do grupo muscular isquiotibial, no que se diz respeito a sua geração de força interna e a atividade eletromiográfica (EMG), durante exercícios resistidos, com tubo elástico e peso fixo. Este trabalho envolveu: o estudo das propriedades de tubos elásticos nacionais e importados, por meio de ensaios mecânicos realizados no EMIC; a avaliação da força exercida pelos isquiotibiais em exercícios resistidos, com o indivíduo em diferentes posições, utilizando-se simulações realizadas no Origin 6.0 e MatLab 6.5 e baseadas no modelo biomecânico; e análise do sinal EMG do músculo bíceps femoral, o qual correlacionado com a força e o torque dos isquiotibiais, durante ensaios experimentais. Estes ensaios foram realizados em 10 voluntários do sexo masculino, os quais foram posicionados no sistema mecânico de exercício em decúbito dorsal para a realização de movimentos de flexo extensão do joelho, com resistência elástica e fixa. A captação do sinal EMG foi feita no módulo condicionador de sinais modelo EMG1000. Registrou-se também, a posição angular da perna por meio do eletrogoniômetro e a força aplicada, por uma célula de carga. Os dados foram tratados em rotina desenvolvida em MatLab 6.5. Os resultados mostraram que não existem diferenças significativas na relação tensão-deformação entre os tubos elásticos nacionais e importados. A otimização da escolha do tipo de resistência, baseada na resposta de força muscular, depende também da escolha da posição adotada pelo indivíduo para realizar a flexão do joelho. A relação entre a força dos isquiotibiais e o sinal EMG da cabeça longa do bíceps femoral foi independente do tipo de sobrecarga utilizada. O sinal EMG dos exercícios realizado com peso foi menos harmônico e o músculo agiu numa menor extensão do movimento. E, por fim, o torque foi proporcional ao sinal EMG, nos casos de resistência constante e elástica / The development of protocols of strengthening, as in the rehabilitation as in the training, it is carried through resistives exercises, which involve the application of external overloads to the exercised muscle. These overloads can be of the constant or variable type. Among the existing resources for the application of the variable resistance, the elastic tubing are widely used by its versatility and economic viability. However, it is a material that still haven`t possess parameters of application delineated clearly. Some studies had carried through the biomechanic characterization of the elastic materials and the forms of application in the different types of exercises, but few had registered the behavior of the muscle when exercised by this type of resistance. In this context, the aim of this work was to characterize the behavior of the hamstrings, connected to generation of internal force and the electromyography (EMG) activity, during resisted exercises, with elastic tubing and constant weight. This work involved: the study of the properties of national and imported elastic tubing, during the experiments in the EMIC; the evaluation of the force exerted for hamstrings in resisted exercises, with the individual in different positions, through simulations realized by 6,0 Origin and MatLab 6,5, based in the biomechanic model; analysis of EMG activity of the femoral biceps, which was correlated with the force and torque of the hamstrings, during the experiments. These experiments had been carried out in 10 voluntaries of the masculine gender, that had been located in the mechanical system of exercise in supino position for the accomplishment knee of flexion-extension of the knee, with elastic and constant resistance. The captation of EMG activity was made by conditioning module of signals model EMG1000. It was also registered the angular position of the leg through goniometer and the applied force through a load cell. The data had been treated in routine developed in MatLab 6.5. The results had shown no significant differences in the tension-deformation relation between the national and imported elastic tubes. The improvement of the choice of type of resistance, based on the reply of muscular force, also depends on the choice of the position adopted for the individual to carry out the knee flexion. The relation between the force of the hamstrings and EMG signal of the long head of the femoral biceps was independent of the type of used overload. The EMG activity of the exercises carried out with weight was less harmonic and the muscle acts in a less extension of the movement. Finally, the torque was proportional to EMG signal in the cases of constant and elastic resistance

O vidro com composição 2Na2O1CaO3SiO2, sofre nucleação cristalina homogênea em temperaturas entre 450 e 560oC. Os núcleos, essencialmente esféricos, supostamente tem a mesma composição da matriz vítrea. Em amostras amorfas, parcialmente cristalizadas e policristalinas foram feitas medidas de densidade, difratometria de raios-X, analise térmica por calorimetria exploratória de varredura (DSC), medidas ultrasônicas pelo método do pulso-eco, espectroscopias de absorção ótica, infravermelha e Raman. A densidade do vidro é de 2,66 g/cm3 e para amostra policristalina a densidade aumenta para 2,76 g/cm3. O aumento da densidade com o grau de cristalinidade é a causa do aumento das velocidades de propagação de ondas elásticas longitudinal e transversal, e do aumento do numero e da intensidade dos picos nos difratogramas de raios-X. Das medidas de DSC determinamos que a temperatura de transição vítrea ocorre em torno de 40 °C, e calculamos uma entalpia de ativação para a transição vítrea de 78 kcal/mol. Espectros de absorção ótica de amostras com Cr3+ apresentaram o efeito de anti-ressonância Fano, e pequeno deslocamento da banda 4T2 , para energias maiores com o aumento do grau de cristalinidade e em temperaturas baixas (~ 20 K). A partir dos níveis isoenergéticos 2E e 2T1 calculamos o parâmetro de Racah B = 690 cm-1 e a intensidade do campo ligante ? = 10 Dq = 14 840 cm-1. Junto com Cr3+ ocorre o Cr6+ na forma do íon cromato, CrO42-, cujas bandas de absorção estão próximas do ultravioleta, e é responsável pelo efeito Raman pré-ressonante observado. O espectro Raman do vidro é constituído de bandas assimétricas acima de 550 cm-1, e foram decompostas em seis bandas gaussianas. As bandas de maior freqüência foram tentativamente atribuídas à vibrações de tetraedros de sílica com 1 a 4 oxigênios não-ponteantes. Dos espectros Raman reduzidos concluímos que o pico de boson é devido à vibrações dos fônons térmicos o a freqüência da radiação espalhada. Algumas características dos espectros de absorção de amostras com Cr3+ e dos resultados de medidas ultrasônicas foram atribuídas à possível ocorrência de microtensão ou microfissuras na região da interface núcleo-vidro. / Glass with composition 2Na2O1CaO3SiO2, undergoes homogeneous crystal nucleation between 450 and 56OoC. The nuclei are essentially spherical and presumable have the same composition as the glass matrix. Measuriments of density, X-ray diffraction, thermal analysis by differential scanning calorimetry (DSC), ultrasonics by pulse-echo method, optical absorption, infrared and Raman spectroscopy were performed in amorphous, partially crystallized and polycrystalline samples. The density of the glass is 2,66 g/cm3 and 2,76 g/cm3 that of the polycrystalline sample. The increase in density with the degree of crystallinity is the cause of the increasing propagation velocities of longitudinal and transversal elastic waves, and of the increasing peak number and intensities in the X-ray diffractograms. From DSC measurements we determine that the glass transition temperature is about 470o C, and the activation enthalpy for the glass transition was calculated to be 78 kcal/mol. Absorption spectra of Cr3+ containing samples shows the anti-resonance Fano effect, and small displacement of the 4T2 band to higher energies with increasing degree of crystallinity and at lower temperatures (~20 K). From the isoenergetic levels 2E and 2T1 we calculate the Racah parameter B = 690 cm-1 and the ligand field intensity ? = 10 Dq = 14 840 cm-1. Together with Cr3+ occurs Cr6+ as cromate ion, CrO4-2 with absorption bands are near the ultraviolet, and is responsible for the observed pre-resonant Raman effect. The Raman spectrum of the glass is composed of asimetric bands in frequencies above 550 cm-1, which we decompose in six Gaussian shaped bands. The four bands of higher frequencies were tentativily assigned to stretching vibration bond Si-O of silica tetraedra with 1 to 4 non-bridging oxigens. From reduced Raman spectra we concluded that the boson peak is due to thermal phonon vibrations and to the scattered radiation frequency. Some features of absorption spectra of Cr3+ containing glasses and of ultrasonic measurements were assigned to the possible occurence of microtensions or microcracks in the nucleous-glass interf ace region.

O problemas do impacto em corpos elásticos está massivamente presente na indústria e no funcionamento de grande parte dos equipamentos domésticos. Entender e dominar este fenômeno é fundamental não somente a indústria mecânica mas a todas as outras que nela se apóiam. Neste trabalho são apresentados estudos básicos sobre impacto longitudinal, transversal e propagação de ondas de tensão elástica. São introduzidos conceitos de análise modal, amortecimento, não linearidade e transformada discreta de Fourier, empregada em análise de sinais. O método dos elementos finitos foi a principal ferramenta matemática empregada. Com ele foi possível a construção das superfícies de tensão equivalente máxima, capazes de representar diversas situações de impacto que podem ocorrer a uma determinada geometria. A compilação deste trabalho, em suma, visa a compreensão geral do fenômeno do impacto e da posição nele ocupada pelas grandezas físicas massa, velocidade e tensão. O conhecimento de como estas grandezas estão relacionadas permite projetar um sistema dinâmico com mais inteligência. / The impact problem in elastic bodies is present in industry and working of most domestic equipaments. The knowledge and understanding of this phenomenon is of fundamental importance to the mechanical industry and their dependents. This work presents basic studies about longitudinal and transversal impact and elastic stress propagation. The concepts of modal analysis, damping, nonlinearities and discrete fourier transform, employed in signal analysis, are introduced. The finite element method was the main mathematical tool used here. It allowed the construction of the surface of maximum equivalent stress, which represents many crashes situations that can occur in certain model. In summary, this work intends the general comprehension of the impact phenomenon and the existing relation among mass, velocity and generated stresses. This comprehension allows to project dynamic systems with more intelligence.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2011

Made available in DSpace on 2016-12-08T15:59:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Resumo Heiliane Fontana.pdf: 222602 bytes, checksum: 7b9629dbef6d399a129553dbf066ba26 (MD5) Previous issue date: 2015-05-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Embora as relações força-comprimento (F-C) e força-velocidade (F-V) de um músculo possam ser facilmente determinadas in-vitro, a determinação in-vivo é certamente mais complexa, e baseia-se frequentemente em medidas de torque e ângulo articular. Uma importante limitação dessa abordagem reside no fato de as mudanças de comprimento do fascículo muscular não se relacionarem de maneira simples às da unidade músculo-tendínea (UMT). Dessa forma, a investigação in-vivo da mecânica músculo-tendão torna-se necessária para a determinação da expressão dessas propriedades musculares no contexto do movimento humano. Neste trabalho, foi determinado, in-vivo, a relação F-C (Parte I) e a relação F-V (Parte II) nos níveis do fascículo e da UMT para contrações voluntárias do músculo vasto lateral (VL) em humanos. A relação F-C foi obtida para contrações máximas e submáximas e a relação F-V, para diferentes níveis de pré-contração do músculo. A fim de obter um melhor entendimento do fenômeno, o movimento de extensão de joelho foi analisado em diferentes amplitudes de acordo com características cinéticas e cinemáticas do mesmo. As coletas de dados envolveram medições sincronizadas de torque e ângulo de joelho, bem como arquitetura muscular e EMG do VL durante contrações isométricas (F-C) e isocinéticas (F-V) de extensores de joelho. Na Parte I, foi demonstrado que a quantidade de encurtamento dos fascículos em uma contração isométrica depende do comprimento da UMT/ ângulo articular, resultando em diferentes formatos para a relação F-C entre os níveis do fascículo e da UMT e entre contrações máximas e submáximas. As relações F-C para contrações submáximas foram determinadas a partir de níveis percentuais de força (como sugerido na literatura), mas, também, através de uma nova abordagem baseada em níveis percentuais de ativação (EMG). Com base na primeira abordagem, por definição, os picos de força para as relações F-C ocorrem em um comprimento muscular fixo, mas, devido a complacência da UMT, em comprimentos de fascículo maiores a medida que a força na UMT decresce. Contrariamente, na análise baseada em ativação, os picos de força ocorrem em um comprimento de fascículo constante, mas em comprimentos musculares menores a medida que a a força na UMT decresce. Este resultado sugere que o maior potencial de geração de força submáxima é obtido em comprimento de fascículo próximo ao definido como ótimo, ou seja, no comprimento onde a sobreposição dos miofilamentos é máxima. Na Parte II dessa tese, a análise da relação F-V evidenciou que a velocidade de encurtamento do fascículo durante a extensão isocinética de joelho pode ser menor, semelhante ou maior do que a da UMT dependendo da velocidade articular e de qual parte do movimento é analisada. A velocidade de encurtamento da UMT aumenta sistematicamente com a velocidade articular, enquanto que os fascículos podem permanecer com velocidades constantes para uma grande amplitude de velocidade articular. Os resultados apontam para a crítica natureza da interação entre ângulo articular, força/ativação muscular, elementos elásticos e mecânica dos fascículos musculares e auxiliam na superação das restrições encontradas quando se relaciona e se aplica conhecimento obtido nos diferentes níveis organizacionais dos músculos. / Although there are no major difficulties in obtaining the force-length (F-L) and force-velocity (F-V) relationships in skeletal muscles in-vitro, obtaining them in-vivo is certainly much more complex, and is often based on joint torque and angle. A primary problem is that fascicle length changes are not associated in a simple manner with changes in the length of the whole muscle-tendon unit (MTU). Therefore, investigation on whole muscle tendon mechanics in-vivo is needed in order to elucidate the link between these mechanical properties and the muscle performance in the context of human movement. In this thesis work, we determined the in-vivo F-L relationship (Part I) and F-V relationship (Part II) at the fascicle and MTU levels for voluntary contractions of the human vastus lateralis muscle (VL). F-L relationships were obtained for maximal and submaximal contractions, and F-V relationships for different pre-load conditions. In order to obtain a better understanding of the phenomena, different ranges of the knee extension movement were identified for their kinematic or kinetic properties and were analyzed separately. Data collection involved synchronized measurements of knee extensor torque, knee angle, VL EMG and muscle architecture (fascicle length and pennation angle) during isometric (F-L) and isokinetic (F-V) knee extensor contractions. In Part I, we demonstrated that fascicles undergo different amounts of shortening depending on MTU length/ joint angle, which results in different shapes of the fascicle and muscle F-L relationship, and produces different F-L shapes for maximal and submaximal levels of activation. The submaximal fascicle F-L relationships were determined based on percentages of force (as typically done in the literature), but novel to the literature, also based on percentages of activation (EMG). In the force-based analysis, the peak forces of F-L relationships, by definition, must occur at the same muscle length, but because of muscle-tendon compliance, it occurs at increasing fascicle lengths with decreasing levels of force. In contrast, in the activation-based analysis, the peak occurred at similar fascicle lengths, but because of muscle compliance, at decreasing muscle lengths with decreasing levels of force. This result suggests that, in the activation-based analysis, the greatest force generating potential always occurs close to optimal fascicle lengths; that is the length at which sarcomeres present maximum myofilament overlap. In Part II, analysis of the F-V relationship showed that fascicle shortening velocities during maximum isokinetic knee extension exercises can be slower, equal or faster than the corresponding MTU shortening velocities, depending on the knee extensor speed and depending on which part of the knee extension curve is analyzed. MTU shortening velocities increase systematically with increasing speeds of knee extension. However, this observation is not made for fascicle shortening velocities, which, depending on the range and conditions analyzed, remain about constant across a large range of knee extensor speeds. The results of this thesis point to the critical nature of the interaction between joint angle, muscle force/activation, series elastic compliance, and fascicle mechanics and help to overcome the difficulties in relating and applying knowledge obtained at the different organizational levels of muscles.

O vidro com composição 2Na2O1CaO3SiO2, sofre nucleação cristalina homogênea em temperaturas entre 450 e 560oC. Os núcleos, essencialmente esféricos, supostamente tem a mesma composição da matriz vítrea. Em amostras amorfas, parcialmente cristalizadas e policristalinas foram feitas medidas de densidade, difratometria de raios-X, analise térmica por calorimetria exploratória de varredura (DSC), medidas ultrasônicas pelo método do pulso-eco, espectroscopias de absorção ótica, infravermelha e Raman. A densidade do vidro é de 2,66 g/cm3 e para amostra policristalina a densidade aumenta para 2,76 g/cm3. O aumento da densidade com o grau de cristalinidade é a causa do aumento das velocidades de propagação de ondas elásticas longitudinal e transversal, e do aumento do numero e da intensidade dos picos nos difratogramas de raios-X. Das medidas de DSC determinamos que a temperatura de transição vítrea ocorre em torno de 40 °C, e calculamos uma entalpia de ativação para a transição vítrea de 78 kcal/mol. Espectros de absorção ótica de amostras com Cr3+ apresentaram o efeito de anti-ressonância Fano, e pequeno deslocamento da banda 4T2 , para energias maiores com o aumento do grau de cristalinidade e em temperaturas baixas (~ 20 K). A partir dos níveis isoenergéticos 2E e 2T1 calculamos o parâmetro de Racah B = 690 cm-1 e a intensidade do campo ligante ? = 10 Dq = 14 840 cm-1. Junto com Cr3+ ocorre o Cr6+ na forma do íon cromato, CrO42-, cujas bandas de absorção estão próximas do ultravioleta, e é responsável pelo efeito Raman pré-ressonante observado. O espectro Raman do vidro é constituído de bandas assimétricas acima de 550 cm-1, e foram decompostas em seis bandas gaussianas. As bandas de maior freqüência foram tentativamente atribuídas à vibrações de tetraedros de sílica com 1 a 4 oxigênios não-ponteantes. Dos espectros Raman reduzidos concluímos que o pico de boson é devido à vibrações dos fônons térmicos o a freqüência da radiação espalhada. Algumas características dos espectros de absorção de amostras com Cr3+ e dos resultados de medidas ultrasônicas foram atribuídas à possível ocorrência de microtensão ou microfissuras na região da interface núcleo-vidro. / Glass with composition 2Na2O1CaO3SiO2, undergoes homogeneous crystal nucleation between 450 and 56OoC. The nuclei are essentially spherical and presumable have the same composition as the glass matrix. Measuriments of density, X-ray diffraction, thermal analysis by differential scanning calorimetry (DSC), ultrasonics by pulse-echo method, optical absorption, infrared and Raman spectroscopy were performed in amorphous, partially crystallized and polycrystalline samples. The density of the glass is 2,66 g/cm3 and 2,76 g/cm3 that of the polycrystalline sample. The increase in density with the degree of crystallinity is the cause of the increasing propagation velocities of longitudinal and transversal elastic waves, and of the increasing peak number and intensities in the X-ray diffractograms. From DSC measurements we determine that the glass transition temperature is about 470o C, and the activation enthalpy for the glass transition was calculated to be 78 kcal/mol. Absorption spectra of Cr3+ containing samples shows the anti-resonance Fano effect, and small displacement of the 4T2 band to higher energies with increasing degree of crystallinity and at lower temperatures (~20 K). From the isoenergetic levels 2E and 2T1 we calculate the Racah parameter B = 690 cm-1 and the ligand field intensity ? = 10 Dq = 14 840 cm-1. Together with Cr3+ occurs Cr6+ as cromate ion, CrO4-2 with absorption bands are near the ultraviolet, and is responsible for the observed pre-resonant Raman effect. The Raman spectrum of the glass is composed of asimetric bands in frequencies above 550 cm-1, which we decompose in six Gaussian shaped bands. The four bands of higher frequencies were tentativily assigned to stretching vibration bond Si-O of silica tetraedra with 1 to 4 non-bridging oxigens. From reduced Raman spectra we concluded that the boson peak is due to thermal phonon vibrations and to the scattered radiation frequency. Some features of absorption spectra of Cr3+ containing glasses and of ultrasonic measurements were assigned to the possible occurence of microtensions or microcracks in the nucleous-glass interf ace region.

O problemas do impacto em corpos elásticos está massivamente presente na indústria e no funcionamento de grande parte dos equipamentos domésticos. Entender e dominar este fenômeno é fundamental não somente a indústria mecânica mas a todas as outras que nela se apóiam. Neste trabalho são apresentados estudos básicos sobre impacto longitudinal, transversal e propagação de ondas de tensão elástica. São introduzidos conceitos de análise modal, amortecimento, não linearidade e transformada discreta de Fourier, empregada em análise de sinais. O método dos elementos finitos foi a principal ferramenta matemática empregada. Com ele foi possível a construção das superfícies de tensão equivalente máxima, capazes de representar diversas situações de impacto que podem ocorrer a uma determinada geometria. A compilação deste trabalho, em suma, visa a compreensão geral do fenômeno do impacto e da posição nele ocupada pelas grandezas físicas massa, velocidade e tensão. O conhecimento de como estas grandezas estão relacionadas permite projetar um sistema dinâmico com mais inteligência. / The impact problem in elastic bodies is present in industry and working of most domestic equipaments. The knowledge and understanding of this phenomenon is of fundamental importance to the mechanical industry and their dependents. This work presents basic studies about longitudinal and transversal impact and elastic stress propagation. The concepts of modal analysis, damping, nonlinearities and discrete fourier transform, employed in signal analysis, are introduced. The finite element method was the main mathematical tool used here. It allowed the construction of the surface of maximum equivalent stress, which represents many crashes situations that can occur in certain model. In summary, this work intends the general comprehension of the impact phenomenon and the existing relation among mass, velocity and generated stresses. This comprehension allows to project dynamic systems with more intelligence.

Tesis por compendio / [ES] El mecanizado con brazos robots ha sido estudiado aproximadamente desde los años 90, durante este tiempo se han llevado a cabo importantes avances y descubrimientos en cuanto a su campo de aplicación. En general, los robots manipuladores tienen muchos beneficios y ventajas al ser usados en operaciones de mecanizado, tales como, flexibilidad, gran área de trabajo y facilidad de programación, entre otras, frente a las Máquinas Herramientas de Control numérico (MHCN) que necesitan de una gran inversión para trabajar piezas muy grandes o incrementar sus grados de libertad. Como desventajas, frente a las MHCN, los brazos robóticos poseen menor rigidez, lo que combinado con las altas fuerzas producidas en los procesos de mecanizado hace que aparezcan errores de precisión, desviaciones en las trayectorias, vibraciones y, por consiguiente, una mala calidad en las piezas fabricadas. Entre los brazos robots, los brazos colaborativos están en auge debido a su programación intuitiva y a sus medidas de seguridad, que les permiten trabajar en el mismo espacio que los operadores sin que estos corran riesgos. Como desventaja añadida de los robots colaborativos se encuentra la mayor flexibilidad que estos tienen en sus articulaciones, debido a que incluyen reductores del tipo Harmonic drive. El uso de un control de fuerza en procesos de mecanizado con brazos robots permite controlar y corregir en tiempo real las desviaciones generadas por la flexibilidad en las articulaciones del robot. Utilizar este método de control es beneficioso en cualquier brazo robot; sin embargo, el control interno que incluyen los robots colaborativos presenta ventajas que permiten que el control de fuerza pueda ser aplicado de una manera más eficiente. En el presente trabajo se desarrolla una propuesta real para la inclusión del control de esfuerzos en el brazo robot, así como también, se evalúa y cuantifica la capacidad de los robots industriales y colaborativos en tareas de mecanizado. La propuesta plantea cómo mejorar la utilización de un control de fuerza por bucle interior/exterior aplicado en un brazo colaborativo cuando se desconocen los pares reales de los motores del robot, así como otros parámetros internos que los fabricantes no dan a conocer. Este bucle de control interior/exterior ha sido utilizado en aplicaciones de pulido y lijado sobre diferentes materiales. Los resultados indican que el robot colaborativo es factible para realizar tales operaciones de mecanizado. Sus mejores resultados se obtienen cuando se utiliza un bucle de control interno por velocidad y un bucle de control externo de fuerza con algoritmos, Proporcional-Integral-Derivativo o Proporcional más Pre-Alimentación de la Fuerza. / [CA] El mecanitzat amb braços robots ha estat estudiat aproximadament des dels anys 90, durant aquest temps s'han dut a terme importants avanços i descobriments en el que fa al seu camp d'aplicació. En general, els robots manipuladors tenen molts beneficis i avantatges al ser usats en operacions de mecanitzat, com ara, flexibilitat, gran àrea de treball i facilitat de programació, entre d'altres, davant de Màquines Eines de Control Numèric (MECN) que necessiten d'una gran inversió per treballar peces molt grans o incrementar els seus graus de llibertat. Com a desavantatges, enfront de les MECN, els braços robòtics posseeixen menor rigidesa, el que combinat amb les altes forces produïdes en els processos de mecanitzat fa que apareguin errors de precisió, desviacions en les trajectòries, vibracions i, per tant, una mala qualitat en les peces fabricades. Entre els braços robots, els braços col·laboratius estan en auge a causa de la seva programació intuïtiva i a les seves mesures de seguretat, que els permeten treballar en el mateix espai que els operadors sense que aquests corrin riscos. Com desavantatge afegida als robots col·laboratius es troba la major flexibilitat que aquests tenen en les seves articulacions, a causa de que inclouen reductors del tipus Harmonic drive. L'ús d'un control de força en processos de mecanitzat amb braços robots permet controlar, i corregir, en temps real les desviacions generades per la flexibilitat en les articulacions del robot. Utilitzar aquest mètode de control és beneficiós en qualsevol braç robot, però, el control intern que inclouen els robots col·laboratius presenta avantatges que permeten que el control de força es puga aplicar d'una manera més eficient. En el present treball es desenvolupa una proposta real per a la inclusió del control d'esforços en el braç robot, així com s'avalua i quantifica la capacitat dels robots industrials i col·laboratius en tasques de mecanitzat. La proposta planteja com millorar la utilització d'un control de força per bucle interior/exterior aplicat en un braç col·laboratiu, quan es desconeixen els parells reals dels motors del robot, així com altres paràmetres interns que els fabricants no donen a conèixer. Aquest bucle de control interior/exterior ha estat utilitzat en aplicacions de polit sobre diferents materials. Els resultats indiquen que el robot col·laboratiu és factible de realitzar aquestes operacions de mecanitzat. Els seus millors resultats s'obtenen quan s'utilitza un bucle de control intern per velocitat i un bucle de control extern de força amb els algoritmes Proporcional-Integral-Derivatiu o Proporcional més Pre-alimentació de la Força. / [EN] Machining with robot arms has been studied approximately since the 90s; during this time, important advances and discoveries have been made in its field of application. In general, manipulative robots have many benefits and advantages when they are used in machining operations, such as flexibility, large work area, and ease of programming, among others, compared to Numerical Control Machine Tools (NCMT) that need a great investment to work very large pieces or increase their degrees of freedom. As for disadvantages, compared to NCMT, robotic arms have lower rigidity, which, combined with the high forces produced in machining processes, causes precision errors, path deviations, vibrations, and, consequently, poor quality in the manufactured parts. Among robot arms, collaborative arms are on the rise due to their intuitive programming and safety measures, which allow them to work in the same space without risk for the operators. An added disadvantage of collaborative robots is their flexibility in their joints because they include Harmonic drive type reducers. The use of force control in machining processes with robot arms makes possible to control and correct, in real-time, the deviations generated by the flexibility in the robot's joints. The use of this control method is beneficial for any robot arm. However, the internal control included in collaborative robots has advantages that allow the force control to be applied more efficiently. In this work, a real proposal is developed to include effort control in the robot arm. The capacity of industrial and collaborative robots in machining tasks is evaluated and quantified. The proposal recommends how to improve the use of an inner/outer force control loop applied in a collaborative arm, when the real torques of the robot's motors are unknown and other internal parameters that manufacturers do not disclose. This inner/outer control loop has been used in polishing and sanding applications on different materials. The results indicate that the collaborative robot is feasible to perform such machining operations. Best results are obtained using an internal velocity control loop and external force control loop with Proportional-Integral-Derivative or Proportional plus Feed Forward. / The authors are grateful for the financial support of the Spanish Ministry of Economy and European Union, grant DPI2016-81002-R (AEI/FEDER, UE). This work was funded by the CONICYT PFCHA/DOCTORADO BECAS CHILE/2017 – 72180157. / Pérez Ubeda, RA. (2022). Propuesta de inclusión de esfuerzos en el control de un brazo robot para asegurar el cumplimiento de la rugosidad superficial durante operaciones de lijado en diferentes materiales [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/182000 / TESIS / Compendio