Implementación de un sistema de control de velocidad para un prototipo tipo bicicleta para terapia en personas con pérdida de movilidad en los miembros inferiores.

Based on the data provided by the Dane until the year 2022, a percentage of 27.9% of the population in Colombia has problems in the lower extremities, causing a small part of this population to purchase rehabilitation equipment to replace the program activities in a place assisted by professionals....

Full description

Autores:
Serrano Jiménez, Wilmer
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2023
Institución:
Universidad Antonio Nariño
Repositorio:
Repositorio UAN
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.uan.edu.co:123456789/8738
Acceso en línea:
http://repositorio.uan.edu.co/handle/123456789/8738
Palabra clave:
Control de velocidad
Pérdida de movilidad
Miembros inferiores
Speed control
Loss of mobility
Lower limbs
Rights
openAccess
License
Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0)
id UAntonioN2_b054552e958da45e9ec5e99df5f367ec
oai_identifier_str oai:repositorio.uan.edu.co:123456789/8738
network_acronym_str UAntonioN2
network_name_str Repositorio UAN
repository_id_str
dc.title.es_ES.fl_str_mv Implementación de un sistema de control de velocidad para un prototipo tipo bicicleta para terapia en personas con pérdida de movilidad en los miembros inferiores.
title Implementación de un sistema de control de velocidad para un prototipo tipo bicicleta para terapia en personas con pérdida de movilidad en los miembros inferiores.
spellingShingle Implementación de un sistema de control de velocidad para un prototipo tipo bicicleta para terapia en personas con pérdida de movilidad en los miembros inferiores.
Control de velocidad
Pérdida de movilidad
Miembros inferiores
Speed control
Loss of mobility
Lower limbs
title_short Implementación de un sistema de control de velocidad para un prototipo tipo bicicleta para terapia en personas con pérdida de movilidad en los miembros inferiores.
title_full Implementación de un sistema de control de velocidad para un prototipo tipo bicicleta para terapia en personas con pérdida de movilidad en los miembros inferiores.
title_fullStr Implementación de un sistema de control de velocidad para un prototipo tipo bicicleta para terapia en personas con pérdida de movilidad en los miembros inferiores.
title_full_unstemmed Implementación de un sistema de control de velocidad para un prototipo tipo bicicleta para terapia en personas con pérdida de movilidad en los miembros inferiores.
title_sort Implementación de un sistema de control de velocidad para un prototipo tipo bicicleta para terapia en personas con pérdida de movilidad en los miembros inferiores.
dc.creator.fl_str_mv Serrano Jiménez, Wilmer
dc.contributor.advisor.spa.fl_str_mv Muñoz Calderón, Yeimi
dc.contributor.author.spa.fl_str_mv Serrano Jiménez, Wilmer
dc.subject.es_ES.fl_str_mv Control de velocidad
Pérdida de movilidad
Miembros inferiores
topic Control de velocidad
Pérdida de movilidad
Miembros inferiores
Speed control
Loss of mobility
Lower limbs
dc.subject.keyword.es_ES.fl_str_mv Speed control
Loss of mobility
Lower limbs
description Based on the data provided by the Dane until the year 2022, a percentage of 27.9% of the population in Colombia has problems in the lower extremities, causing a small part of this population to purchase rehabilitation equipment to replace the program activities in a place assisted by professionals. To mitigate this problem, an existing design of four-bar mechanisms is improved, with the adaptation of an electronic design that uses Arduino programming in order to control the gear motor for a specific time less than 10 minutes and this can be used in patients with loss of mobility. By means of an explanatory methodology, the proposed design is defined, developed and verified. On the other hand, a gear motor was used which has a voltage of 12 V with a consumption of 2 A, which has 45 RPM on this equipment. For the prototype it was characterized for being a mechanism designed with a load support of 28 Kg, being displaced by the gear motor, allowing a controlled pedaling according to the time programmed by the user. It was proved that the PID speed control allows from the simulation to eliminate the peaks that alter the operation of the motor rpm at its maximum point of 45 rpm and for its midpoint of 25 rpm. As a conclusion, the constant variables of the PID were calculated and verified by simulation and its programming was carried out by means of Arduino which allowed the control of the RPM of the motor from the times in minutes or seconds.
publishDate 2023
dc.date.accessioned.none.fl_str_mv 2023-09-27T21:17:41Z
dc.date.available.none.fl_str_mv 2023-09-27T21:17:41Z
dc.date.issued.spa.fl_str_mv 2023-06-05
dc.type.spa.fl_str_mv Trabajo de grado (Pregrado y/o Especialización)
dc.type.coar.spa.fl_str_mv http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.coarversion.none.fl_str_mv http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85
format http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.identifier.uri.none.fl_str_mv http://repositorio.uan.edu.co/handle/123456789/8738
dc.identifier.bibliographicCitation.spa.fl_str_mv Amazon. (2021). Amazon.com: HHHHY Pedal Trainer Electrónica Fisioterapia Rehabilitación Estacionaria Fitness Bike, Brazo y Pierna Máquina Ejercitadora para Discapacitados Stroke 70W Modo Espasmo: Deportes y Actividades al Aire Libre. https://www.amazon.com/-/es/Fisioterapia-Rehabilitaci%C3%B3nEstacionaria-Ejercitadora-Discapacitados/dp/B093PGQRJ9
Autingo, A. on 1. (2016, abril 1). Elevalunas eléctrico de su vehículo, funcionamiento y averias. Autingo: reparación y mantenimiento de coches. https://blog.autingo.es/2016/04/01/elevalunas-electricos/
C.E. ITECHNOLOGY INC. (2022). Bicicleta De Ejercicio De Resistencia Muscular Para Discapacitados, Bici Motorizada Para Mejorar La Resistencia Del Brazo Y La Pierna—Buy Gym Electric Body Muscle Training Indoor Exercise Bike, Auto Sport Plank Strengthen Aerobic Exercise Stepper Bicycle, Healthcare Elderly Cardiovascular Training Stationary Bikes Product on Alibaba.com. https://spanish.alibaba.com/p-detail/Muscle60516208703.html?spm=a2700.8699010.29.77.154bf804BT9j11
Deportrainer. (2016). ERGÓMETRO DE BRAZOS PLATINUM RS-5H A3. Dépor Trainer. https://www.deportrainer.com/cardio-adaptadas/786-ergometro-de-brazosplatinum-rs-5h-a3.html
Fittech. (2015). ICARE |Sistema de Eliptica para Rehabilitacion Asistida Controlada Inteligentemente. FITTECH. https://www.fittech.co/producto/icare-sistema-deeliptica-para-rehabilitacion-asistida-controlada-inteligentemente/ Franco, R., Zuluaga, R., Yepes, J. C., Saldarriaga, A. J., Pérez, V. Z., Betancur, M. J., Franco, R., Zuluaga, R., Yepes, J. C., Saldarriaga, A. J., Pérez, V. Z., & Betancur,
M. J. (2016). Sistema de Rehabilitación de Miembro Inferior Interconectado con un Videojuego: Una Potencial Aplicación para Víctimas de Minas Antipersonal. Revista mexicana de ingeniería biomédica, 37(3), 201-219. https://doi.org/10.17488/rmib.37.3.5
González, A. G. (2013, febrero 8). Uso de Pantalla LCD con Arduino. Panamá Hitek. http://panamahitek.com/uso-de-pantalla-lcd-con-Arduino/
ID Electrónica. (2022). Para DC: Control de velocidad motores PWM DC6V-28V / 3A. https://www.didacticaselectronicas.com/index.php/elementoselectromecanicos/motores-y-solenoides-1/controladores-de-velocidad/paradc/control-controlador-controladores-driver-drivers-control-de-velocidad-motorespwm-dc6v-28v-3a-cont-pwm-28v-3a-detail
Kostka, J., Niwald, M., Guligowska, A., Kostka, T., & Miller, E. (2019). Muscle power, contraction velocity and functional performance after stroke. Brain and Behavior, 9(4), e01243. https://doi.org/10.1002/brb3.1243
dc.identifier.instname.spa.fl_str_mv instname:Universidad Antonio Nariño
dc.identifier.reponame.spa.fl_str_mv reponame:Repositorio Institucional UAN
dc.identifier.repourl.spa.fl_str_mv repourl:https://repositorio.uan.edu.co/
url http://repositorio.uan.edu.co/handle/123456789/8738
identifier_str_mv Amazon. (2021). Amazon.com: HHHHY Pedal Trainer Electrónica Fisioterapia Rehabilitación Estacionaria Fitness Bike, Brazo y Pierna Máquina Ejercitadora para Discapacitados Stroke 70W Modo Espasmo: Deportes y Actividades al Aire Libre. https://www.amazon.com/-/es/Fisioterapia-Rehabilitaci%C3%B3nEstacionaria-Ejercitadora-Discapacitados/dp/B093PGQRJ9
Autingo, A. on 1. (2016, abril 1). Elevalunas eléctrico de su vehículo, funcionamiento y averias. Autingo: reparación y mantenimiento de coches. https://blog.autingo.es/2016/04/01/elevalunas-electricos/
C.E. ITECHNOLOGY INC. (2022). Bicicleta De Ejercicio De Resistencia Muscular Para Discapacitados, Bici Motorizada Para Mejorar La Resistencia Del Brazo Y La Pierna—Buy Gym Electric Body Muscle Training Indoor Exercise Bike, Auto Sport Plank Strengthen Aerobic Exercise Stepper Bicycle, Healthcare Elderly Cardiovascular Training Stationary Bikes Product on Alibaba.com. https://spanish.alibaba.com/p-detail/Muscle60516208703.html?spm=a2700.8699010.29.77.154bf804BT9j11
Deportrainer. (2016). ERGÓMETRO DE BRAZOS PLATINUM RS-5H A3. Dépor Trainer. https://www.deportrainer.com/cardio-adaptadas/786-ergometro-de-brazosplatinum-rs-5h-a3.html
Fittech. (2015). ICARE |Sistema de Eliptica para Rehabilitacion Asistida Controlada Inteligentemente. FITTECH. https://www.fittech.co/producto/icare-sistema-deeliptica-para-rehabilitacion-asistida-controlada-inteligentemente/ Franco, R., Zuluaga, R., Yepes, J. C., Saldarriaga, A. J., Pérez, V. Z., Betancur, M. J., Franco, R., Zuluaga, R., Yepes, J. C., Saldarriaga, A. J., Pérez, V. Z., & Betancur,
M. J. (2016). Sistema de Rehabilitación de Miembro Inferior Interconectado con un Videojuego: Una Potencial Aplicación para Víctimas de Minas Antipersonal. Revista mexicana de ingeniería biomédica, 37(3), 201-219. https://doi.org/10.17488/rmib.37.3.5
González, A. G. (2013, febrero 8). Uso de Pantalla LCD con Arduino. Panamá Hitek. http://panamahitek.com/uso-de-pantalla-lcd-con-Arduino/
ID Electrónica. (2022). Para DC: Control de velocidad motores PWM DC6V-28V / 3A. https://www.didacticaselectronicas.com/index.php/elementoselectromecanicos/motores-y-solenoides-1/controladores-de-velocidad/paradc/control-controlador-controladores-driver-drivers-control-de-velocidad-motorespwm-dc6v-28v-3a-cont-pwm-28v-3a-detail
Kostka, J., Niwald, M., Guligowska, A., Kostka, T., & Miller, E. (2019). Muscle power, contraction velocity and functional performance after stroke. Brain and Behavior, 9(4), e01243. https://doi.org/10.1002/brb3.1243
instname:Universidad Antonio Nariño
reponame:Repositorio Institucional UAN
repourl:https://repositorio.uan.edu.co/
dc.language.iso.spa.fl_str_mv spa
language spa
dc.rights.none.fl_str_mv Acceso abierto
dc.rights.license.spa.fl_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.uri.spa.fl_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.rights.accessrights.spa.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar.spa.fl_str_mv http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0)
Acceso abierto
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
eu_rights_str_mv openAccess
dc.coverage.spatial.spa.fl_str_mv Neiva (Huila, Colombia)
dc.publisher.spa.fl_str_mv Universidad Antonio Nariño
dc.publisher.program.spa.fl_str_mv Ingeniería Electrónica
dc.publisher.faculty.spa.fl_str_mv Facultad de Ingeniería Mecánica, Electrónica y Biomédica
dc.publisher.campus.spa.fl_str_mv Neiva Buganviles
institution Universidad Antonio Nariño
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/056725de-b6ae-4f49-b545-855a2b5b1063/download
https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/2c7a548d-9bae-4b6a-859f-d848e74f817a/download
https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/31279868-b4ce-4b74-9d2f-9130ee513314/download
https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/faaf13ae-954f-47d1-9e5b-f9c12a4d174e/download
bitstream.checksum.fl_str_mv 8e91e2813029e78f724ac34b510ea50f
5c34291b9e6e42b7d0fdc96a15b3b8fd
6ef55d1ca7aafabdbc4227d59466203b
9868ccc48a14c8d591352b6eaf7f6239
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositorio Institucional UAN
repository.mail.fl_str_mv alertas.repositorio@uan.edu.co
_version_ 1812928333087768576
spelling Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0)Acceso abiertohttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Muñoz Calderón, YeimiSerrano Jiménez, Wilmer20441525655Neiva (Huila, Colombia)2023-09-27T21:17:41Z2023-09-27T21:17:41Z2023-06-05http://repositorio.uan.edu.co/handle/123456789/8738Amazon. (2021). Amazon.com: HHHHY Pedal Trainer Electrónica Fisioterapia Rehabilitación Estacionaria Fitness Bike, Brazo y Pierna Máquina Ejercitadora para Discapacitados Stroke 70W Modo Espasmo: Deportes y Actividades al Aire Libre. https://www.amazon.com/-/es/Fisioterapia-Rehabilitaci%C3%B3nEstacionaria-Ejercitadora-Discapacitados/dp/B093PGQRJ9Autingo, A. on 1. (2016, abril 1). Elevalunas eléctrico de su vehículo, funcionamiento y averias. Autingo: reparación y mantenimiento de coches. https://blog.autingo.es/2016/04/01/elevalunas-electricos/C.E. ITECHNOLOGY INC. (2022). Bicicleta De Ejercicio De Resistencia Muscular Para Discapacitados, Bici Motorizada Para Mejorar La Resistencia Del Brazo Y La Pierna—Buy Gym Electric Body Muscle Training Indoor Exercise Bike, Auto Sport Plank Strengthen Aerobic Exercise Stepper Bicycle, Healthcare Elderly Cardiovascular Training Stationary Bikes Product on Alibaba.com. https://spanish.alibaba.com/p-detail/Muscle60516208703.html?spm=a2700.8699010.29.77.154bf804BT9j11Deportrainer. (2016). ERGÓMETRO DE BRAZOS PLATINUM RS-5H A3. Dépor Trainer. https://www.deportrainer.com/cardio-adaptadas/786-ergometro-de-brazosplatinum-rs-5h-a3.htmlFittech. (2015). ICARE |Sistema de Eliptica para Rehabilitacion Asistida Controlada Inteligentemente. FITTECH. https://www.fittech.co/producto/icare-sistema-deeliptica-para-rehabilitacion-asistida-controlada-inteligentemente/ Franco, R., Zuluaga, R., Yepes, J. C., Saldarriaga, A. J., Pérez, V. Z., Betancur, M. J., Franco, R., Zuluaga, R., Yepes, J. C., Saldarriaga, A. J., Pérez, V. Z., & Betancur,M. J. (2016). Sistema de Rehabilitación de Miembro Inferior Interconectado con un Videojuego: Una Potencial Aplicación para Víctimas de Minas Antipersonal. Revista mexicana de ingeniería biomédica, 37(3), 201-219. https://doi.org/10.17488/rmib.37.3.5González, A. G. (2013, febrero 8). Uso de Pantalla LCD con Arduino. Panamá Hitek. http://panamahitek.com/uso-de-pantalla-lcd-con-Arduino/ID Electrónica. (2022). Para DC: Control de velocidad motores PWM DC6V-28V / 3A. https://www.didacticaselectronicas.com/index.php/elementoselectromecanicos/motores-y-solenoides-1/controladores-de-velocidad/paradc/control-controlador-controladores-driver-drivers-control-de-velocidad-motorespwm-dc6v-28v-3a-cont-pwm-28v-3a-detailKostka, J., Niwald, M., Guligowska, A., Kostka, T., & Miller, E. (2019). Muscle power, contraction velocity and functional performance after stroke. Brain and Behavior, 9(4), e01243. https://doi.org/10.1002/brb3.1243instname:Universidad Antonio Nariñoreponame:Repositorio Institucional UANrepourl:https://repositorio.uan.edu.co/Based on the data provided by the Dane until the year 2022, a percentage of 27.9% of the population in Colombia has problems in the lower extremities, causing a small part of this population to purchase rehabilitation equipment to replace the program activities in a place assisted by professionals. To mitigate this problem, an existing design of four-bar mechanisms is improved, with the adaptation of an electronic design that uses Arduino programming in order to control the gear motor for a specific time less than 10 minutes and this can be used in patients with loss of mobility. By means of an explanatory methodology, the proposed design is defined, developed and verified. On the other hand, a gear motor was used which has a voltage of 12 V with a consumption of 2 A, which has 45 RPM on this equipment. For the prototype it was characterized for being a mechanism designed with a load support of 28 Kg, being displaced by the gear motor, allowing a controlled pedaling according to the time programmed by the user. It was proved that the PID speed control allows from the simulation to eliminate the peaks that alter the operation of the motor rpm at its maximum point of 45 rpm and for its midpoint of 25 rpm. As a conclusion, the constant variables of the PID were calculated and verified by simulation and its programming was carried out by means of Arduino which allowed the control of the RPM of the motor from the times in minutes or seconds.Según el Dane hasta el año 2022, un porcentaje del 27,9 % de la población en Colombia presenta problemas en las extremidades inferiores, una pequeña parte de esta población compra equipos de rehabilitación para reemplazar las actividades de terapias programas en un sitio de asistido por profesionales. Para mitigar este problema, se mejora un diseño existente de mecanismos cuatro barras, con la adaptación de un diseño electrónico que emplea programación arduina con la finalidad controlar el motor de engranes durante un tiempo específico menor a 10 minutos y este pueda ser usado en pacientes con pérdida de movilidad. Por medio de una metodología explicativa, se define, desarrolla y verifica el diseño propuesto. Por otra, parte, se usó un motor de engranaje el cual tiene un voltaje de 12 V con un consumo de 2 A, el cual posee 45 rpm sobre este quipo. Para el prototipo se caracterizó por ser un mecanismo diseñado con un soporte de carga de 28 Kilos, siendo desplazadas por el motor de engranajes, permitiendo un pedaleo controlado según sea el tiempo programado por el usuario. Se probó que el control de velocidad PID permite desde la simulación eliminar los picos que alteren el funcionamiento del rpm del motor en su punto máximo de 45 rpm y para su punto medio de 25 rpm. Como conclusión se calculó las variables constantes del PID el cual se comprobaron por simulación y se llevó su programación por medio de Arduino el cual permitía el control de las rpm del motor desde los tiempos en minutos o segundosIngeniero(a) Electrónico(a)PregradoPresencialProyectospaUniversidad Antonio NariñoIngeniería ElectrónicaFacultad de Ingeniería Mecánica, Electrónica y BiomédicaNeiva BuganvilesControl de velocidadPérdida de movilidadMiembros inferioresSpeed controlLoss of mobilityLower limbsImplementación de un sistema de control de velocidad para un prototipo tipo bicicleta para terapia en personas con pérdida de movilidad en los miembros inferiores.Trabajo de grado (Pregrado y/o Especialización)http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85EspecializadaORIGINAL2023_WilmerSerranoJiménez2023_WilmerSerranoJiménezLibro Proyecto de Gradoapplication/pdf5236058https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/056725de-b6ae-4f49-b545-855a2b5b1063/download8e91e2813029e78f724ac34b510ea50fMD512023_WilmerSerranoJiménez_Acta2023_WilmerSerranoJiménez_ActaActa de sustentación trabajo de gradoapplication/pdf381208https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/2c7a548d-9bae-4b6a-859f-d848e74f817a/download5c34291b9e6e42b7d0fdc96a15b3b8fdMD522023_WilmerSerranoJiménez_Autorización2023_WilmerSerranoJiménez_AutorizaciónAutorización de autoresapplication/pdf961469https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/31279868-b4ce-4b74-9d2f-9130ee513314/download6ef55d1ca7aafabdbc4227d59466203bMD53CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.uan.edu.co/bitstreams/faaf13ae-954f-47d1-9e5b-f9c12a4d174e/download9868ccc48a14c8d591352b6eaf7f6239MD54123456789/8738oai:repositorio.uan.edu.co:123456789/87382024-10-09 22:55:49.603https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Acceso abiertoopen.accesshttps://repositorio.uan.edu.coRepositorio Institucional UANalertas.repositorio@uan.edu.co