RT info:eu-repo/semantics/masterThesis
T1 Diseño y desarrollo de un dedo pulgar y su accionamiento mecánico para una mano biónica, mediante tecnologías de impresión 3D
A1 Merayo Alvarez, Alberto
A2 Universidad de Valladolid. Escuela de Ingenierías Industriales
K1 Impresión tridimensional - Uso terapeútico
K1 Prótesis de dedos
K1 2205 Mecánica
AB Este Trabajo Fin de Máster (de ahora en adelante TFM) es una primera aproximaciónhacia un producto protésico ante amputaciones del brazo que busca sercompletamente funcional y de un precio asequible. Como muchos proyectosinnovadores se trata de un trabajo iterativo, en el que cada nueva iteración arroja unnuevo producto viable susceptible de ser útil, pero que aún no ha alcanzado su máximogrado de desarrollo.En un primer lugar se ha realizado un estudio profundo de los diferentes productosque actualmente se asemejan en mayor o menor medida a nuestro objetivo final. Através del Estado del arte nos acercamos a diferentes proyectos innovadoresdesarrollados desde varias entidades investigadoras. El primer proyecto en el que nos centramos fue: Manus Hand, una mano que buscaalcanzar el máximo número de modos de prensión con un número mínimo deactuadores. Luego se han estudiado proyectos con objetivos similares, comoSmarthand, o DARPA Hand que además busca añadir los movimientos de abducción yadducción a cada dedo de la mano. No obstante, para este trabajo hemos seguido enmayor o menor medida, por tratarse del proyecto más afín a nuestros objetivos, esdecir máxima funcionalidad a mínimo coste, con el trabajo 6 DOF Open Source Handque cómo indica su propio nombre, se trata de un proyecto de código abierto, queademás se basa en la sencillez y las altas capacidades del producto.Después de analizar el Estado del arte, parece indispensable, de acuerdo con loestudiado en los diferentes proyectos anteriores, que se debe tener un conocimientoprofundo, en mayor o menor medida, sobre la antropometría del propio dedo pulgar,para así conseguir un producto que se asimile lo máximo posible a las característicashumanas del mismo. Para ello en el Capítulo 2. Antropometría del dedo pulgar, el focose pone sobre este aspecto y se estudian dos parámetros vitales para el diseño de undedo. Por un lado, los ángulos máximos de los movimientos del dedo y por otro lostamaños del mismo. Ambos parámetros van a permitir adaptar el diseño a las formasantropométricas teniendo en cuentas las características mecánicas del propio dedo ysu interacción con el resto de la mano.En el siguiente capítulo se trabaja la idea conceptual del dedo. Se habla de aspectoscomo el tipo de diseño, su estructura, su forma a grandes rasgos y también otrosparámetros como los grados de libertad, la velocidad de movimiento y las fuerzas quedeberá soportar.Una vez establecido este diseño conceptual y teniendo claros aspectos como laestructura, es vital hacer un estudio de mercado de diferentes productos que no sefabricarán pero que, si condicionarán por sus tamaños o formas el diseño del dedo.Estos productos que se adquieren a través de fabricantes específicos, serán losmotores y las reductoras. Unido a este aspecto va el Capítulo 5. Diseño mecánico deldedo pulgar, que se alza sin duda como uno de los puntos vitales de este trabajo. Através de este capítulo se analizan las características tanto cinemáticas comodinámicas que nos permiten alcanzar cada uno de los modelos propuestospreviamente. Este estudio exhaustivo arrojará un tipo de motor y reductora óptimopara cada uno de los movimientos que deseamos realizar.IIIUna vez solventados los aspectos mecánicos del diseño, el foco se sitúa sobre lafabricación de las piezas. Como indica el título de este TFM la fabricación aditiva,comúnmente llamada impresión 3D, será el vehículo perfecto para diseñar nuestrosproductos. Por ello a través del Capítulo 6. Tecnologías de impresión 3D y su aplicaciónen la biomedicina,se tratan los aspectos más íntimamente relacionados con las propiastecnologías que se usarán para desarrollar las diferentes piezas. Por un ladohablaremos de tecnología FDM y por otro, de SLA, ofreciendo comparativas,parámetros de impresión y el papel que desempeñan en la fabricación de los diferenteselementos que componen el dedo.Ya una vez en el Capítulo 7. Diseño y fabricación de los componentes, se encara la rectafinal del TFM con el diseño de los propios elementos y su impresión. Un diseñorealizado a través de modelos CAD e impresos con las diferentes tecnologías defabricación aditiva. Finalmente, en el Capítulo 8. Diseño final, se cierra por completo eldiseño del primer dedo pulgar de este proyecto ofreciendo la versión final que se haalcanzado.Los dos últimos capítulos irán destinados a ofrecer una visión de futuro sobre eldesarrollo de este proyecto, dando a conocer aquellos aspectos que hoy por hoydeberían mejorarse y otras características que deberían implementarse con el tiempo
YR 2020
FD 2020
LK http://uvadoc.uva.es/handle/10324/41378
UL http://uvadoc.uva.es/handle/10324/41378
LA spa
NO Departamento de Ciencias de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica, Expresión Gráfica en la Ingeniería, Ingeniería Cartográfica, Geodesia y Fotogrametría, Ingeniería Mecánica e Ingeniería de los Procesos de Fabricación
DS UVaDOC
RD 07-ago-2024