Las discapacidades motoras en el Perú ascienden a cerca del 60% de las discapacidades totales en el país. Este tipo de discapacidad limita las actividades cotidianas de las personas a las que afecta, creando la necesidad de que estas sean asistidas por otras personas o máquinas. Estas limitaciones, se extienden también a actividades deportivas de su agrado. Actualmente, leyes y reglamentos vigentes, han permitido que se inicie la práctica de deportes paralímpicos en el Perú a través de la Asociación Nacional Paralímpica del Perú (ANPP), lo cual ha permitido que las personas con discapacidades motoras, cumplan sus sueños y objetivos. Esta tesis está basada en el Para Va'a, el cual es la adaptación del Va'a o canoas polinesias, un nuevo deporte, de rápido crecimiento que, según el caso aplicado, no es considerado paralímpico, pero es practicado de manera recreativa y competitiva a nivel mundial. Al investigar distintas posibles soluciones, se observó que estas no eran útiles para la práctica del deporte y otras no permitían el dinamismo y naturalidad requerida. Esta tesis presenta el diseño de una órtesis activa de mano, la cual permite la práctica del Para Va’a a un atleta con discapacidad motora. Este sistema, hace posible al atleta realizar el deporte con naturalidad, ergonomía y le permite alcanzar su mayor desempeño con la seguridad que requiere. El diseño de la órtesis, se realizó mediante la metodología de diseño alemana VDI2206. Este también abarcó, el diseño mecánico, electrónico y de control del sistema integrado, que permite a las órtesis funcionar con total normalidad. Asimismo, con la finalidad de demostrar la ergonomía de la órtesis al practicar el deporte, se realizó el estudio de la forma de esta y la posición de la muñeca del atleta al remar. Finalmente, se obtuvo un costo de fabricación menor a los S/3,200 nuevos soles, el cual permite que este sistema sea accesible.

El estudio que se presenta es una investigación documental con enfoque cualitativo, de carácter exploratorio, y de tipo documental bibliográfico. Tiene como objetivos presentar las experiencias inclusivas de discapacidad física en instituciones de educación superior encontradas en artículos publicados entre el año 2000 y 2013 en revistas académicas, y analizar la evolución en la concepción social de la discapacidad. Para tal fin, se ha categorizado las prácticas encontradas en tres de las cuatro dimensiones de la gestión educativa: prácticas inclusivas en la dimensión institucional, en la dimensión administrativa y en la dimensión pedagógica. En la dimensión institucional existen prácticas asociadas a la capacitación del personal administrativo en temas de inclusión y discapacidad y la guía u orientación que se ofrecen a los estudiantes con discapacidad; en cuanto a la dimensión administrativa, existen prácticas asociadas al espacio físico y ambientes accesibles, y también las plataformas virtuales de la educación a distancia; y las prácticas asociadas a la dimensión pedagógica, centradas en el cambio curricular y la formación del docente en temas de discapacidad. La cuarta y última dimensión, la dimensión comunitaria, no será considerada en este trabajo. Como resultado del análisis de estas prácticas, se ha encontrado que la discapacidad ha pasado por tres momentos que responden a tres concepciones diferentes. Primero, la discapacidad asociada a un sujeto inexistente para la sociedad; segundo, la discapacidad entendida como una condición física que no limita los derechos que las personas tienen; y tercero, la discapacidad entendida como igualdad de condiciones, sujeto con pleno potencial y que, con las condiciones necesarias, está en la capacidad de lograr el éxito personal y profesional con miras a aportar en la sociedad, demostrando así que el pensamiento social evoluciona de acuerdo a las demandas sociales y que en el ámbito de la educación superior, la discapacidad e inclusión son temas que todavía necesitan ser estudiados ampliamente para poder ser implementados de forma eficaz.

Las personas ciegas presentan diversas dificultades al desarrollar sus actividades en el día a día. Una de estas actividades es desplazarse de un lugar a otro. Para este fin generalmente utilizan una herramienta, el bastón para ciegos es la más común, de tal manera que logren evadir los obstáculos que puedan presentárseles en su andar, con la finalidad de evitar golpes o caídas. Existen dispositivos electrónicos de ayuda de desplazamiento (Electronic Travel Aid, ETA) los cuales tienen la característica de detectar los obstáculos sin la necesidad de hacer contacto directo con estos a diferencia del bastón. El precio de adquisición de estos dispositivos es relativamente elevado para un gran número de personas con problemas de visión (entre 420.00 y 1295.00 dólares americanos). Por lo tanto, solo las personas capaces de pagar estos precios pueden beneficiarse con estos avances tecnológicos. Se diseñó e implementó un dispositivo electrónico de ayuda de desplazamiento para personas ciegas de bajo costo y de fácil manejo que permita detectar obstáculos ubicados en la parte frontal de la persona a un rango de 150 centímetros, además de detectar desniveles. En el desarrollo del proyecto se utilizó cinco sensores ultrasónicos, tres para detectar los objetos que se encuentren adelante y dos para detectar los desniveles. Por otro lado, para advertir a la persona ciega de los diversos obstáculos se utilizaron motores vibradores. La intensidad de vibración varía según la altura a la cual los tres sensores encargados de la detección de objetos identifiquen un obstáculo. El sistema se encuentra acoplado a un bastón. Finalmente, realizadas las pruebas se analiza la funcionalidad del dispositivo diseñado y el cumplimiento de los objetivos establecidos con el propósito de determinar si el sistema podría brindar una nueva alternativa de desplazamiento en busca de mejorar la calidad de vida de las personas ciegas.

El presente trabajo de investigación presenta el diseño mecánico de un simulador de marcha normal, conformado por un par de mecanismos paralelos de 6 grados de libertad, que trabajan en forma dual. Cada mecanismo está basado en la configuración de una plataforma Stewart-Gough. El diseño incluye todos sus componentes mecánicos, no se incluye en el presente trabajo ni el sistema hidráulico ni el sistema de control. Para el diseño del mecanismo paralelo se utilizó la metodología de tres etapas utilizada por B. Zhang, [Zhang, 2005] y recomendaciones de J. Merlet, [Merlet, 1999]. En una etapa inicial se contempló la investigación de los parámetros de la marcha normal de una persona entre 18 y 45 años, posiciones, velocidades, alcance, movimientos y patologías. Luego se procedió con el desarrollo de la geometría óptima para las dimensiones de las plataformas, para ello se analizó la cinemática inversa del mecanismo y el espacio de trabajo del mismo, siguiendo un proceso iterativo (MATLAB). A continuación se validó los resultados de la geometría óptima con la selección de componentes y diseño mecánico, cálculos de resistencia y análisis en CAD (SOLIDWORK, AUTOCAD). Por último, se elaboraron los planos de fabricación, ensamble y despiece, así mismo se evaluaron los costos directos e indirectos del desarrollo, fabricación e implementación del sistema mecánico. El resultado del presente trabajo es el diseño mecánico de dos plataformas con 6 GDL, cuya plataforma móvil puede tener un alcance máximo de ± 400 mm en los ejes X e Y, con una orientación máxima de ± 30°, y máxima carga en cualquier posición y orientación de 700 N perpendicular a la plataforma. Es necesario señalar que tanto el alcance y orientación están vinculados, por lo que los valores antes mencionados de alcance y orientación dependen de la posición y rotación de la plataforma en los demás ejes. El costo estimado que incluye costos directos e indirectos de ambas plataformas es de S/. 99,796.00, que incluye costos de diseño, fabricación y ensamble.

El siguiente trabajo describe el diseño de un dispositivo de ayuda para personas en condición de discapacidad visual, específicamente en lo relativo al desplazamiento, para así brindarles mayor seguridad. Se logró diseñar un dispositivo sencillo que permite la detección de obstáculos, el cual puede ser aplicado a apoyar a personas en condición de discapacidad visual a movilizarse de una manera más segura, llegando a detectar objetos hasta a una distancia de 2.50 metros e identificar una posición aproximada del objeto detectado. En el primer capítulo se estudiará la realidad de una persona en condición de discapacidad visual tanto nacional como mundialmente, se mostrarán los medios con que la persona en condición de discapacidad visual cuenta comúnmente; lo cual nos dará la justificación para el desarrollo de este trabajo, así como plantear los objetivos a lograr. A continuación, se abordarán aquellas tecnologías desarrolladas, tanto en laboratorio como comerciales, que son dirigidas a las personas en condición de discapacidad visual, específicamente aquellas tecnologías relativas al desplazamiento de la persona. Asimismo se estudiarán aquellos temas que nos serán útiles en el desarrollo del diseño, el cual será explicado más ampliamente en el modelo teórico. Luego, se plantearán los requerimientos del equipo que deberán cumplirse para lograr alcanzar los objetivos anteriormente planteados. Se presentarán los equipos seleccionados, así como el principio de funcionamiento del diseño propuesto. Finalmente, se mostraran los resultados a las pruebas realizas para estudiar los límites de los equipos seleccionados, así como pruebas del funcionamiento correcto del equipo diseñado y las conclusiones a las que se ha llegado.

El presente trabajo consistió en el diseño del sistema mecánico de un rehabilitador de marcha orientado a la recuperación de la locomoción de niños entre cuatro a doce años de edad, quienes ostentan una mayor capacidad de recuperación motriz al estar en una etapa de desarrollo físico y mental. Esta tesis contempló el diseño mecánico de un mecanismo paralelo tipo hexápodo de notación 6RSS (de seis grados de libertad y de articulaciones R-rotacional, S-esférica y S-esférica), la selección de los componentes, la elaboración de los planos correspondientes y la estimación de los costos de fabricación y adquisición del sistema mecánico del simulador. Para tal fin, se estableció como base de análisis las proyecciones de las fuerzas en los eslabones respecto al plano sagital, donde a través del análisis del equilibrio dinámico de la plataforma se calcularon las fuerzas y torques en los elementos que conforman el rehabilitador. En vista de que, las fuerzas y torques estuvieron en función de las dimensiones de las cadenas cinemáticos del mecanismo, se procedió a determinar dichas medidas mediante iteraciones a través de programas desarrollados con el software Mathcad Prime 1®. Este proceso iterativo se realizó al considerar como parámetros cinemáticos la posición del talón y del dedo pulgar, así como la velocidad y aceleración del pie durante la marcha. Este arreglo de datos fue obtenido de bibliografía especializada, la cual fue almacenada por frames durante el ciclo de la marcha. Por ello, se empleó un factor de conversión de parámetros cinemáticos igual a 0.19, el cual relacionó la velocidad promedio de un adulto, proveniente de los frames, y la velocidad promedio de un niño. Con los resultados del cálculo, se aplicaron las teorías de resistencia de materiales y elementos de máquinas para seleccionar y/o diseñar los componentes. El movimiento rotacional es proporcionado por motores a pasos de gran torque (48 VDC, 6.3 A/fase, 9.1 Nm) los cuales accionan los mecanismos biela manivela de las cadenas cinemáticas. Asimismo, se diseñaron articulaciones esféricas con un ángulo máximo de variación de 59° que permiten abarcar la longitud de paso del rehabilitador. Este equipo fue diseñado para ser utilizado por un niño de un peso máximo de 42 kg. y estatura máxima de 1.50 m. El costo total del rehabilitador ascendió a $ 20500, el cual incluyó los costos de material, ensamble y diseño.

En la medicina de rehabilitación, los mecanismos paralelos del tipo plataforma de Stewart-Gough están siendo usados para la rehabilitación de tobillo de pacientes con discapacidad. El movimiento de la plataforma debe simular o seguir, de manera precisa, a los movimientos de un tobillo al querer caminar o ponerse de pie. Por lo tanto, como parte de un proyecto que tiene como finalidad recrear la trayectoria recorrida por el conjunto tobillo-pie durante la marcha, este trabajo de tesis se enfoca en el diseño e implementación del sistema de control de la cinemática de una plataforma Stewart-Gough. Para lograr posicionar de manera exacta y precisa la plataforma en una posición y orientación dada, primero, fue necesario hallar un modelo aproximando de los actuadores de la plataforma. Con los modelos hallados se simuló el comportamiento de los actuadores, y al comparar los resultados de estas simulaciones con los datos reales se obtuvieron errores menores al 1%. El control diseñado para cada actuador se basa en una topología de lazo con retroalimentación negativa, cuyo algoritmo de control es un PID (proporcional – integral - derivativo). Sin embargo, dado que los modelos obtenidos no eran lineales, no era posible usar técnicas de sintonización para algoritmos PID convencionales. Por lo cual fue necesario derivar una ecuación que relaciona los parámetros del algoritmo con el tiempo de establecimiento deseado y el modelo de los actuadores. Finalmente, con el sistema de control implementado el microprocesador XS1-L1, de procesamiento multi-hilo, se logró obtener errores dentro del rango de movimiento de un tobillo (3% en una marcha normal, y tiempos de establecimiento para cada actuador con error ± 0.5 segundos con respecto al tiempo deseado.

A nivel mundial existe aproximadamente 285 millones de personas (4% del total mundial) con discapacidad visual(Organización Mundial de la Salud, 2011) de las cuales el 90% se concentra en los países con ingresos bajos. En el caso del Perú se sabe que más de un millón de personas tienen algún tipo de discapacidad, de las cuales el 2.65% de la población en mención tiene al menos discapacidad visual (INEI, 2014). A pesar de que el Perú cuenta con la ley N°29973 que vela por los derechos de las personas con discapacidad y la norma técnica de edificaciones A.120 “Accesibilidad para Personas con Discapacidad y de las Personas Adultas Mayores” no se observa una verdadera inclusión de este grupo de personas en el entorno urbano. Por tal motivo, esta investigación busca conocer las necesidades de las personas con discapacidad visual concernientes a su movilidad, autonomía y seguridad en los espacios públicos de la ciudad de Lima. Adicionalmente conocer su opinión acerca de los pisos podo-táctiles y semáforos sonoros. La metodología empleada fue del tipo cualitativo-fenomenológico cuya verificación se sustentó con la triangulación de información realizada entre la revisión de literatura, entrevistas a profundidad y entrevistas itinerarias. Los resultados del estudio reflejan que la ciudad de Lima aun no es accesible para las personas con discapacidad visual. Debido a la falta de demarcación de sus intersecciones, variedad de elementos táctiles que perjudican la identificación de los pavimentos podo-táctiles y la variación en la ubicación de elementos como postes, basureros y faros de luz dentro de las sendas peatonales. Por otro lado, la utilidad de los pisos podo-táctiles no son de gran ayuda para las personas con discapacidad visual debido a la falta de información referente al uso de estos y no ejecutar una consulta previa antes de su instalación. Respecto a los semáforos sonoros, si son de ayuda para identificar las intersecciones, pero no generan la suficiente confianza para cruzar las calles o avenidas.

El presente proyecto de tesis evalúa la viabilidad social, cultural, técnica, económica y financiera de un negocio propuesto para la industria fitness, el cual será denominado “Gimnasio Especializado”. En el primer capítulo, se realiza un análisis a nivel macro y micro del entorno cultural, económico y tecnológico, al tomar en cuenta el panorama actual en nuestro país. Este tiene como resultado una estrategia principal, en la que se basará este estudio. El segundo capítulo, se basa en el conocimiento del mercado, su entorno y el perfil del potencial consumidor. Asimismo, se obtiene la demanda del proyecto. En ese sentido, se logran resaltar los factores que influirán en el éxito o fracaso de la empresa. Estos serán tomados en cuenta al momento de elaborar el plan de comercialización. En el tercer capítulo, se realiza el estudio técnico para encontrar la mejor ubicación, tamaño y distribución del negocio. Asimismo, se definen los procesos y se realiza la respectiva evaluación ambiental para poder conocer su impacto en el entorno. En el cuarto capítulo, se detallan las normas legales que afectan a la empresa, el tipo de sociedad y los trámites legales para la constitución de la misma. Adicionalmente, se menciona la documentación relevante y necesaria para su inauguración, como también se definen las estructuras de pagos y beneficios. En el quinto capítulo, se realiza el estudio de la organización, el cual detalla la estructura jerárquica y el rol de cada participante. De igual manera, se definen los servicios a tercerizar y las remuneraciones que se les brindarán al personal. En el sexto capítulo, se obtiene la inversión total por un monto de S/. 421,489 y el monto de financiamiento S/. 246,489. Se calculan el COK y el WACC que resultan ser 22.12 % y 17.37 % respectivamente. Se desarrollan los estados financieros para un plazo de 10 años. Finalmente, se muestran los ratios financieros y se analiza la sensibilidad del proyecto con tres escenarios.

El objetivo de este trabajo es la obtención del modelo dinámico inverso de un simulador de marcha humana basado en la plataforma Stewart-Gough. Para conseguir tal objetivo, se optó por utilizar un planteamiento existente, el cual ha sido analizado y desarrollado con el fin de que el lector pueda entender paso a paso cómo se obtiene la ecuación final de la dinámica inversa. El presente trabajo es uno de los elementos principales para la implementación de la estrategia de control, cuya finalidad es simular con precisión una trayectoria dada. El modelo dinámico es de tipo inverso puesto que se obtienen las fuerzas a partir del conocimiento del movimiento del sistema. Tal modelo se obtuvo mediante la combinación entre los métodos Newton-Euler y la formulación de Lagrange, los que a su vez fueron aplicados sistemáticamente para constituir una forma compacta y cerrada de ecuaciones dinámicas, con la finalidad de desarrollar las ecuaciones de movimiento. La dinámica de tipo directa es también necesaria para plantear la estrategia de control, pero en el presente trabajo tal análisis no ha sido abordado. Considerando las ventajas que ofrece el método Newton-Euler y la formulación de Lagrange se pudo obtener una forma compacta y cerrada de ecuaciones dinámicas en un determinado espacio de trabajo a través de la combinación de ambos métodos de modelación, con la finalidad de obtener el modelo dinámico del sistema. Tal planteamiento ha sido propuesto por Guo y Li, quienes analizan la cinemática y dinámica inversa de un manipulador paralelo de seis grados de libertad, como el que se ha diseñado en la PUCP. En este sentido, la deducción del modelo dinámico se dividió en dos partes, el movimiento de los seis actuadores unidos a la base fija y el de la plataforma móvil. Las fuerzas restrictivas en la unión superior de cada actuador fueron obtenidas a través de la formulación de Lagrange. La concepción de la dinámica de la plataforma fue obtenida mediante el método Newton-Euler, incorporando fuerzas restrictivas en la forma compacta. Los efectos de la fricción no fueron evaluados, lo cual permite que el modelo dinámico planteado sea mejorado. Finalmente, el modelo dinámico fue implementado y simulado en computadora utilizando el software Mathcad, con la finalidad corroborar y validar el procedimiento analítico realizado para la obtención de la ecuación dinámica inversa de la plataforma Stewart-Gough.