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. / Tesis
| Identifer | oai:union.ndltd.org:PUCP/oai:tesis.pucp.edu.pe:123456789/6607 |
| Date | 17 March 2016 |
| Creators | Macavilca Román, José Carlos |
| Contributors | Elías Giordano, Dante Ángel |
| Publisher | Pontificia Universidad Católica del Perú |
| Source Sets | Pontificia Universidad Católica del Perú |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/bachelorThesis |
| Format | application/pdf, application/pdf |
| Source | Pontificia Universidad Católica del Perú, Repositorio de Tesis - PUCP |
| Rights | Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Perú, info:eu-repo/semantics/openAccess, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/pe/ |
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