ENTRADA 1
1. el problema de esta investigación es que hoy en día estas extremidades ro-boticas no son accesibles para algunas personas por la economía . y por otra parte nuestra investigación tiene incluido una e especie de piel para camuflar esa mano o extremidad ro-botica para que las personas que la necesitan no se sientan tan mal por la gente que los ve o los rechazan por aquel problema. también incluye unos sensores en los dedos para el mejor agarre de objetos y que se pueda sentir lo que toca para que la persona se sienta con mayor tacto, porque eso es un problema hoy en día que las personas no pueden tener casi agarre y tacto frente a las cosas.
ANTECEDENTES
1 DISEÑO Y CONSTRUCCION DE UNA PRÓTESIS RO BOTICA DE MANO FUNCIONAL ADAPTADA A VARIOS AGARRES
Cesar Augusto Quinayás Burgos Tesis de Maestría Tutor Dr. Oscar Andrés Vivas Albán
3.1.2.4 Prótesis mio eléctricas: Se trata de prótesis electrónicas controladas por medio de un poder externo bioeléctrico. Hoy en día son el tipo de miembro artificial con más alto grado de rehabilitación, ya que sintetizan el mejor aspecto estético, tienen gran fuerza y velocidad de prensión, así como muchas posibilidades de combinación y ampliación. El control mio eléctrico es probablemente el esquema de control más popular. Se basa en el concepto de que siempre que un músculo en el cuerpo se contrae o se flexiona, se produce una pequeña señal eléctrica (EMG) que es creada por la interacción química en el cuerpo. Esta señal es muy pequeña (5 a 20 µV) y se capta con electrodos superficiales que entran en contacto con la superficie de la piel. Este tipo de prótesis tiene la ventaja de que sólo requieren que el usuario flexione sus músculos para operarla, a diferencia de las prótesis accionadas por el cuerpo que requieren un movimiento general, además de que elimina el arnés de suspensión. Tienen como desventaja que usan un sistema de batería que requiere mantenimiento para su recarga y descarga, y que hay desecharla y reemplazarla eventualmente.
2 Diseño y simulación de un prototipo de prótesis de mano bioinspirada con cinco grados de libertad Jair Leopoldo Loaiza Bernal Universidad Nacional de Colombia Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica Bogotá, Colombia 2012
2.3 Prótesis de mano en el siglo XX. Durante el siglo XX, el objetivo de que los amputados regresaran a la vida laboral, orientó en gran medida las innovaciones presentadas a lo largo de los años. Inicialmente el objetivo propuesto es alcanzado por el médico francés Gripoulleau, quien fabricó distintos accesorios que podían ser utilizados como unidad terminal, entre estos están: anillos, ganchos y diversos instrumentos, todos metálicos, que brindaban la capacidad de realizar trabajo de fuerza o de precisión. En el año 1912, Dorrance, en los Estados Unidos, desarrollo el Hook, que es una unidad terminal que permite abrir y cerrar activamente, mediante movimientos de la cintura escapular combinado con un tirante de goma. Casi al mismo tiempo en Alemania fue presentado el gancho Fischer, cuya principal ventaja consistía en la gran potencia de agarre, superior al Hook, y la diversidad de los dispositivos de agarre de prensión y sujeción de los objetos. En Alemania se da el origen de las prótesis activadas por los músculos del muñón, nombre que se le da a la parte del brazo donde se presenta la amputación, gracias a Sauerbruch; quien logra idear la forma de comunicar y conectar la musculatura flexora del antebrazo con el mecanismo de la mano artificial. Lo anterior mediante una serie de varillas de marfil que pasan 26 Diseño y simulación de un prototipo de prótesis de mano bioinspirada con cinco grados de libertad a través de túneles cutáneos, posibilitando a la prótesis ser movida en forma activa por medio de la contracción de ciertos músculos.
3 DMC Plus-Mano electrónica de sistema. La empresa Otto-Bock es pionera en el diseño e implementación de prótesis de mano mioeléctricas para distintos niveles de amputación y este es el más reciente dispositivo desarrollado por la empresa Austriaca. El control DMC (Dynamic Mode Control) marca una nueva tendencia en prótesis mioeléctricas: La velocidad y la fuerza de prehensión (Figura 2.14) se regulan de forma proporcional a la fuerza de la señal muscular
4 2.5.4 Prótesis mioeléctricas. Este tipo de prótesis son en realidad prótesis eléctricas controladas por medio de una interface mioeléctrica (Figura 2.11) y son hoy en día el miembro protésico con el más alto grado de rehabilitación. Sintetizan el mejor aspecto estético con una gran fuerza y velocidad de prensión así como varias posibilidades de combinación y ampliación. Figura 2.11. Configuración básica de una prótesis mioeléctrica.[7] El control mioeléctrico es tal vez el sistema de control más popular. Se basa en el concepto de que al contraerse un músculo del cuerpo se produce una pequeña señal eléctrica (EMG) que 32 Diseño y simulación de un prototipo de prótesis de mano bioinspirada con cinco grados de libertad es creada por la interacción química en el cuerpo; esta señal es muy pequeña, entre 5 a 20 µV. La utilización de electrodos que entran en contacto con la superficie de la piel permite registrar las señales EGM, las cuales una vez registradas se amplifican y procesan por parte de un controlador que conmuta con los motores eléctricos encendiéndolos y apagándolos, de manera que puedan realizarse los correspondientes movimientos de la muñeca, el codo y la mano. Este tipo de dispositivo protésico posee la ventaja que solo requiere que el usuario flexione los músculos para operarla, a diferencia de las prótesis accionadas por el cuerpo que requieren movimientos generales de este último. Además este tipo de prótesis eliminan el arnés de suspensión, usando la técnica de bloqueo de tejidos blandos-esqueleto o succión, para mantener la prótesis en su lugar correspondiente. Su desventaja es que el sistema debe utilizar una fuente externa de energía para ser accionado, como por ejemplo una batería, que requiere mantenimiento y recarga frecuente, además debido a la batería y los motores estas prótesis suelen ser más pesadas que otras opciones y también más costosas.
ANTECEDENTES
1 DISEÑO Y CONSTRUCCION DE UNA PRÓTESIS RO BOTICA DE MANO FUNCIONAL ADAPTADA A VARIOS AGARRES
Cesar Augusto Quinayás Burgos Tesis de Maestría Tutor Dr. Oscar Andrés Vivas Albán
3.1.2.4 Prótesis mio eléctricas: Se trata de prótesis electrónicas controladas por medio de un poder externo bioeléctrico. Hoy en día son el tipo de miembro artificial con más alto grado de rehabilitación, ya que sintetizan el mejor aspecto estético, tienen gran fuerza y velocidad de prensión, así como muchas posibilidades de combinación y ampliación. El control mio eléctrico es probablemente el esquema de control más popular. Se basa en el concepto de que siempre que un músculo en el cuerpo se contrae o se flexiona, se produce una pequeña señal eléctrica (EMG) que es creada por la interacción química en el cuerpo. Esta señal es muy pequeña (5 a 20 µV) y se capta con electrodos superficiales que entran en contacto con la superficie de la piel. Este tipo de prótesis tiene la ventaja de que sólo requieren que el usuario flexione sus músculos para operarla, a diferencia de las prótesis accionadas por el cuerpo que requieren un movimiento general, además de que elimina el arnés de suspensión. Tienen como desventaja que usan un sistema de batería que requiere mantenimiento para su recarga y descarga, y que hay desecharla y reemplazarla eventualmente.
2 Diseño y simulación de un prototipo de prótesis de mano bioinspirada con cinco grados de libertad Jair Leopoldo Loaiza Bernal Universidad Nacional de Colombia Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica Bogotá, Colombia 2012
2.3 Prótesis de mano en el siglo XX. Durante el siglo XX, el objetivo de que los amputados regresaran a la vida laboral, orientó en gran medida las innovaciones presentadas a lo largo de los años. Inicialmente el objetivo propuesto es alcanzado por el médico francés Gripoulleau, quien fabricó distintos accesorios que podían ser utilizados como unidad terminal, entre estos están: anillos, ganchos y diversos instrumentos, todos metálicos, que brindaban la capacidad de realizar trabajo de fuerza o de precisión. En el año 1912, Dorrance, en los Estados Unidos, desarrollo el Hook, que es una unidad terminal que permite abrir y cerrar activamente, mediante movimientos de la cintura escapular combinado con un tirante de goma. Casi al mismo tiempo en Alemania fue presentado el gancho Fischer, cuya principal ventaja consistía en la gran potencia de agarre, superior al Hook, y la diversidad de los dispositivos de agarre de prensión y sujeción de los objetos. En Alemania se da el origen de las prótesis activadas por los músculos del muñón, nombre que se le da a la parte del brazo donde se presenta la amputación, gracias a Sauerbruch; quien logra idear la forma de comunicar y conectar la musculatura flexora del antebrazo con el mecanismo de la mano artificial. Lo anterior mediante una serie de varillas de marfil que pasan 26 Diseño y simulación de un prototipo de prótesis de mano bioinspirada con cinco grados de libertad a través de túneles cutáneos, posibilitando a la prótesis ser movida en forma activa por medio de la contracción de ciertos músculos.
3 DMC Plus-Mano electrónica de sistema. La empresa Otto-Bock es pionera en el diseño e implementación de prótesis de mano mioeléctricas para distintos niveles de amputación y este es el más reciente dispositivo desarrollado por la empresa Austriaca. El control DMC (Dynamic Mode Control) marca una nueva tendencia en prótesis mioeléctricas: La velocidad y la fuerza de prehensión (Figura 2.14) se regulan de forma proporcional a la fuerza de la señal muscular
4 2.5.4 Prótesis mioeléctricas. Este tipo de prótesis son en realidad prótesis eléctricas controladas por medio de una interface mioeléctrica (Figura 2.11) y son hoy en día el miembro protésico con el más alto grado de rehabilitación. Sintetizan el mejor aspecto estético con una gran fuerza y velocidad de prensión así como varias posibilidades de combinación y ampliación. Figura 2.11. Configuración básica de una prótesis mioeléctrica.[7] El control mioeléctrico es tal vez el sistema de control más popular. Se basa en el concepto de que al contraerse un músculo del cuerpo se produce una pequeña señal eléctrica (EMG) que 32 Diseño y simulación de un prototipo de prótesis de mano bioinspirada con cinco grados de libertad es creada por la interacción química en el cuerpo; esta señal es muy pequeña, entre 5 a 20 µV. La utilización de electrodos que entran en contacto con la superficie de la piel permite registrar las señales EGM, las cuales una vez registradas se amplifican y procesan por parte de un controlador que conmuta con los motores eléctricos encendiéndolos y apagándolos, de manera que puedan realizarse los correspondientes movimientos de la muñeca, el codo y la mano. Este tipo de dispositivo protésico posee la ventaja que solo requiere que el usuario flexione los músculos para operarla, a diferencia de las prótesis accionadas por el cuerpo que requieren movimientos generales de este último. Además este tipo de prótesis eliminan el arnés de suspensión, usando la técnica de bloqueo de tejidos blandos-esqueleto o succión, para mantener la prótesis en su lugar correspondiente. Su desventaja es que el sistema debe utilizar una fuente externa de energía para ser accionado, como por ejemplo una batería, que requiere mantenimiento y recarga frecuente, además debido a la batería y los motores estas prótesis suelen ser más pesadas que otras opciones y también más costosas.
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