mecatrónica diseno protesis

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La mecatrónica en el diseño de prótesis inteligentes M I. Rosa Itzel Flores Luna

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Page 1: Mecatrónica diseno protesis

La mecatrónica en el diseño de prótesis

inteligentes

M I. Rosa Itzel Flores Luna

Page 2: Mecatrónica diseno protesis

Contenido

• Introducción

• Problemática

• Desarrollos tecnológicos

• Proyección profesional

• Conclusiones

• Preguntas

Page 3: Mecatrónica diseno protesis

¿Ingeniería en medicina!

Page 4: Mecatrónica diseno protesis
Page 5: Mecatrónica diseno protesis

Introducción

Page 6: Mecatrónica diseno protesis

¿Cómo?

Page 7: Mecatrónica diseno protesis
Page 8: Mecatrónica diseno protesis

Aprendiendo a diseñar

Page 9: Mecatrónica diseno protesis

Proceso de diseño

Diseño conceptual

Planteamiento del problema

Especificaciones

Conceptos de solución

Diseño de configuración

Conceptos seleccionados

Diseño de detalle

Modelado matemático

Simulación de comportamiento

Planos de fabricación

Page 10: Mecatrónica diseno protesis

En el 2010 existían en México 3,347,849 personas,

tienen algún tipo de discapacidad; de éstas últimas

el 45.3% padece discapacidad del tipo motriz.

Distribución porcentual de la población

con discapacidad según la causa, INEGI 2010

Page 11: Mecatrónica diseno protesis

13%

51%

35%

1%

Población con discapacidad

por grupos de edad, INEGI 2010

0 a 14 años

15 a 64

65 y más años

No especificado

Page 12: Mecatrónica diseno protesis

Ortoprótesis

• Aparato externo utilizado para modificar las condiciones

estructurales y funcionales del sistema neuromuscular o del

esqueleto, así como para remplazar total o parcialmente un

segmento de un miembro ausente o deficiente.

Page 13: Mecatrónica diseno protesis

Prótesis

• Una prótesis es un elemento desarrollado con el fin de reparar

o remplazar una función, una parte o un miembro completo

del cuerpo humano afectado, por lo tanto, una prótesis para el

paciente y en particular para el amputado, también colabora

rehabilitación psicológica del mismo, creando una percepción

de totalidad al recobrar la movilidad y la apariencia.

Page 14: Mecatrónica diseno protesis

Clasificación de las prótesis

Sistemas

Protésicos

Pasivos

Activos

Propulsión

Asistida

Propulsión

Muscular

Híbrida

Cosmética

Mecánica

Neumática

Eléctrica

Mioeléctrica

Page 15: Mecatrónica diseno protesis

Prótesis cosmética

Page 16: Mecatrónica diseno protesis

• Sistema de propulsión muscular, con una transmisión por medio de arneses.

• Son de apertura voluntaria.

• La prótesis servirá como una ayuda y con frecuencia no es requerida para desempeñar movimientos intrincados o delicados.

• Su unidad terminal puede ser una mano o un gancho.

Prótesis mecánica

Page 17: Mecatrónica diseno protesis

• Utilizan las señales eléctricas obtenidas del músculo de la extremidad residual para su control.

• Constan con sensores de prensión en la unidad terminal.

• Son más estéticas, tienen gran fuerza y velocidad de prensión.

• Emplean baterías recargables para el sistema de alimentación de los motores.

Prótesis mioelécticas

Page 18: Mecatrónica diseno protesis

Prótesis mioelécticas

Page 19: Mecatrónica diseno protesis

Prótesis de mano actuales

• Be-bionic

• i-limb • Michelangelo

Page 20: Mecatrónica diseno protesis

i- limb

Page 21: Mecatrónica diseno protesis

Be bionic

Page 22: Mecatrónica diseno protesis

Michelangelo – Otto Bock

Page 23: Mecatrónica diseno protesis

DLR hand

DLR Hand the German Aerospace Center (DLR), Harbin Institute of Technology (HIT)

Page 24: Mecatrónica diseno protesis

La función de la mano

• La mano realiza principalmente dos

funciones; la prensión y el tacto.

• Cuando la mano es supervisada por la

vista es llamada mano de trabajo. Si la

mano no es supervisada por la vista,

sino por el control táctil, entonces es

llamada mano auxiliar.

Page 25: Mecatrónica diseno protesis

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Prótesis X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X

Dedos X X X X X X X X X X X X X X X X

Pulgar X X X X X X X X X X X X

Parámetros evolutivos

Page 26: Mecatrónica diseno protesis

Radar evolución de prótesis

Page 27: Mecatrónica diseno protesis

CDMIT

Grupo de diseño de prótesis

Page 28: Mecatrónica diseno protesis
Page 29: Mecatrónica diseno protesis
Page 30: Mecatrónica diseno protesis
Page 31: Mecatrónica diseno protesis

CDMIT I

Page 32: Mecatrónica diseno protesis

Pruebas de funcionamiento

Page 33: Mecatrónica diseno protesis

Mano CDMIT II

Page 34: Mecatrónica diseno protesis

Casos de estudio

Page 35: Mecatrónica diseno protesis
Page 36: Mecatrónica diseno protesis

Ortoprótesis para mano

Page 37: Mecatrónica diseno protesis

Ortoprótesis para mano

Page 38: Mecatrónica diseno protesis
Page 39: Mecatrónica diseno protesis

Caso de estudio

Page 40: Mecatrónica diseno protesis

Pruebas de funcionamiento

Page 41: Mecatrónica diseno protesis
Page 42: Mecatrónica diseno protesis

Socket para

miembro superior

Page 43: Mecatrónica diseno protesis
Page 44: Mecatrónica diseno protesis
Page 45: Mecatrónica diseno protesis
Page 46: Mecatrónica diseno protesis
Page 47: Mecatrónica diseno protesis

Socket para

miembro superior

Page 48: Mecatrónica diseno protesis
Page 49: Mecatrónica diseno protesis
Page 50: Mecatrónica diseno protesis
Page 51: Mecatrónica diseno protesis

Socket autoajustable de pierna

Patente en trámite

Uso de sensores y cámaras de aire Autor: Hanna Leslye

Socket para miembro inferior

Page 52: Mecatrónica diseno protesis

Rodilla policéntrica

Page 53: Mecatrónica diseno protesis

Rehabilitación virtual

Page 54: Mecatrónica diseno protesis

Diseño del circuito

Page 55: Mecatrónica diseno protesis

Circuito

Page 56: Mecatrónica diseno protesis

Entrenador mioeléctrico

Page 57: Mecatrónica diseno protesis

Interfaz Ixtli

Page 58: Mecatrónica diseno protesis

Rehabilitación virtual

Page 59: Mecatrónica diseno protesis

Grupo de trabajo

• Coordinador general:

Jesús Manuel Dorador González.

• Diseño mecánico: Rosa Itzel Flores Luna

• Adquisición de señales: Ana Juárez Mendoza.

• Modelado Virtual: Mariano García del Gállego.

• Control: Edmundo Rocha Cózatl.

• Mecanismos: Francisco Cuenca Jiménez, Julio Díaz Montes.

• Miembro Inferior: Hanna García Guerra, Jorge Alberto Nájera

Castrejón.

Page 60: Mecatrónica diseno protesis

Grupo de trabajo

• Emiliano Nava Morales

• Cristian Giovanny Rangel

Lara

• Pol David Torres Martínez

• Juan Miguel Ramírez

Rocamora

• Liliana Berenice Mondragón

Gómez

• Juan Enrique Argüelles

Morales

• Juan Pablo de la Barrera

Patiño

• Miguel Ángel López

Velázquez

• Tania García García

• Jonathan Ramírez de León

• Eduardo Garibay Castañeda

• Etc.

Page 61: Mecatrónica diseno protesis

Gracias.

Centro de Diseño Mecánico e Innovación Tecnológica Facultad de Ingeniería

UNAM

[email protected] [email protected]