Diseño y construcción de una prótesis mioeléctrica de mano
Desafortunadamente el número de personas que de una manera congénita o accidental se ven privados de la función de algún miembro de su cuerpo muestran un incremento debido a la disminución en las tasas de mortalidad principalmente infantil y a la mecanización e industrialización del país en el área...
- Autores:
-
Cruz Ballesteros, Héctor Andrés
Díaz Forero, Juan Carlos
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2004
- Institución:
- Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
- Repositorio:
- Repositorio UNAB
- Idioma:
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- OAI Identifier:
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- Acceso en línea:
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- Palabra clave:
- Mechatronic
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Mecatrónica
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Desafortunadamente el número de personas que de una manera congénita o accidental se ven privados de la función de algún miembro de su cuerpo muestran un incremento debido a la disminución en las tasas de mortalidad principalmente infantil y a la mecanización e industrialización del país en el área de bioingeniería específicamente la medicina física de rehabilitación existe un reto profesional importante tanto para los médicos como para los ingenieros y es el de mejor calidad de vida de estos pacientes y grupos se han preocupado por la investigación desarrollo y manufactura y de dispositivos que compran alguna o varias de las funciones del miembro perdido ya sea la estética o la funcional con respecto a lo funcional la actividad de apreciación en el caso de miembro superior y apoyo si se trata de miembro inferior dentro de los dispositivos diseñados para la rehabilitación se encuentran los órganos artificiales que son mecanismos que utilizan para reemplazar parte del cuerpo que han sido afectados por algún accidente. |
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Introducción.................................................................................................................................................................... 1. Estado del arte.................................................................................................................................................................... 2. Planteamiento general del sistema........................................................................................................................... 3. Marco teórico.................................................................................................................................................................... 3.1 Aparatos protésicos.................................................................................................................................................................... 3.1.1 Protésicos de miembro superior........................................................................................................................... 3.1.2 Niveles de amputación del miembro superior........................................................................................................................... 3.1.3 Prótesis para amputación debajo del codo con muñon largo............................................................................................... 3.2 Señales bioeléctricas........................................................................................................................... 3.2.1 Características generales de las señales bioeléctricas................................................................................................................. 3.3 Anatomía y fisiología neuromuscular........................................................................................................................... 3.3.1 Origen de los potenciales bioeléctricos........................................................................................................................... 3.3.2 Potenciales de membrana en reposo........................................................................................................................... 3.3.3 potencial de acción unitario........................................................................................................................... 3.4 electromiografía básica........................................................................................................................... 3.4.1 características de la señal electromiografía EMG................................................................................... 3.4.2 Potenciales característicos en EMG........................................................................................................................... 3.5 Instrumentación biomédica...................................................................................................................................................... 3.5.1 estructura general de un sistema de instrumentación biomédica.................................................................................. 3.5.2 Características de la instrumentación biomédica........................................................................................................................... 3.6 Acondicionamiento y adquisición de la señal bioeléctrica........................................................................................................ 3.6.1 Fuentes de ruido e interferencia........................................................................................................................... 3.6.2 Diagrama de bloqueos de un bioamplificador........................................................................................................................... 3.6.3. Electrodos.................................................................................................................................................................... 3.6.4 Selección del modelo de amplificación........................................................................................................................... 3.6.5 Amplificación diferencial.................................................................................................................................................................... 3.6.6 Conexión de un amplificador de instrumentación....................................................................................................... 3.6.7 Tierra virtual.................................................................................................................................................................... 3.7 Actuadores.................................................................................................................................................................... 3.7.1 Actuadores eléctricos.................................................................................................................................................................... 3.7.2 Alambres con memoria de forma (AMF)........................................................................................................................... 3.7.3 Pistón eléctrico con sma.................................................................................................................................................................... 3.8 Microcontrolador.................................................................................................................................................................... 3.8.1 El pic 16F87X.................................................................................................................................................................... 3.8.1.1 Descripción global del microcontralador........................................................................................................................... 3.8.1.2 Modulo convertidor analógico/digital (A/D)........................................................................................................................... 4. Diseño mecatrónico.................................................................................................................................................................... 4.1 etapa de acondicionamiento de la señal........................................................................................................................... 4.1.1 señal emg.................................................................................................................................................................... 4.1.2 Amplificación de la señal.................................................................................................................................................................... 4.1.2.1 Amplificadores no inversores como seguidores de voltaje............................................................................................... 4.1.2.2 Amplificador de instrumentación........................................................................................................................... 4.1.3 Filtrado de la señal.................................................................................................................................................................... 4.1.3.1 filtro pasa altos.................................................................................................................................................................... 4.1.3.2 filtro pasa bajos orden4................................................................................................................................................................... 4.1.4 Acondicionamiento de la señal ................................................................................................................................................ 4.1.4.1 Amplificador inversor de ganancias variables........................................................................................................................... 4.1.4.2 Rectificador de precisión de onda completa........................................................................................................................... 4.1.4.3 Circuito integrador.................................................................................................................................................................... 4.2 etapa de control.................................................................................................................................................................... 4.2.1 Identificación de entradas y salidas........................................................................................................................... 4.3 etapa de potencia.................................................................................................................................................................................... 4.4 Etapa de los actuadores.................................................................................................................................................................... 4.4.1 Configuración diferencial de los actuadores............................................................................................................................. 4.5 Etapa del diseño mecánico................................................................................................................................................................ 4.5.1 Características de diseño.................................................................................................................................................................... 4.5.2 Prototipo.................................................................................................................................................................... 4.5.3 Material Utilizado.................................................................................................................................................................... 4.5.4 Mecanismo.................................................................................................................................................................... 4.6.1 Fuente de alimentación.................................................................................................................................................................... 5 construcción del prototipo.................................................................................................................................................................... 5.1 Tarjeta de adquisición de señales............................................................................................................................................... 5.2 Diseño mecánico.................................................................................................................................................................... 6. Pruebas y resultados.................................................................................................................................................................... 6.1 obtención de la señal emg.................................................................................................................................................................... 6.2 Actuadores.................................................................................................................................................................... 6.3 Algoritmo de control......................................................................................................................................................................... 7 Conclusiones.................................................................................................................................................................... Bibliografía..................................................................................................................................................................................................PregradoUnfortunately the number of people who are congenitally or accidentally deprived of the function of some part of their body shows an increase due to the decrease in mortality rates mainly in children and the mechanization and industrialization of the country in the area of bioengineering specifically physical medicine rehabilitation there is an important professional challenge for both doctors and engineers and it is the best quality of life of these patients and groups have been concerned about research development and manufacturing and of devices that purchase some or several of the functions of the lost limb whether aesthetic or functional with respect to the functional appreciation activity in the case of an upper limb and support if it is a lower limb within the devices designed for rehabilitation are artificial organs which are mechanisms used to replace part of the body that has been affected by an accident.Modalidad Presencialapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Diseño y construcción de una prótesis mioeléctrica de manoDesign and construction of a myoelectric hand prosthesisIngeniero MecatrónicoUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería Mecatrónicainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPMechatronicBiomedical instrumentationProsthetic devicesMicrocontrollerElectrodesArtificial jointsArtificial implantsBiomedical materialsPrototype developmentMecatrónicaArticulaciones artificialesImplantes artificialesMateriales biomédicosDesarrollo de prototiposInstrumentación biomédicaAparatos protésicosMicrocontroladorElectrodosFundación teletón hhttp.//www.teleton.org.co/documentos/informe%20Discapacitados.docFondo de prevención via nacional hhttp.//200.31.69.114sg/ing/fonprevial/noticias.aspThe history of prosthetics hhttp.// inventors. about.com/library/inventors/blprosthetic.htcmGodoy Rubén S, Diseño y construcción de un prototipo para una prótesis de mano y su control utilizando alambres con memoria de forma como actuadores de movimiento tesis. Ingeniero Electrónico, instituto POLITECNICO NACIONAL, OCTUBRE DE 1977Barca Navarro, Rafael instrumentación biomédica. Departamento electrónica universidad alcala. tema 3- sistemas de acondicionamiento y adquisición de biopotenciales.Estudio de la bioelectricidad. www.ugt.usb/documentos/INTBIOEL.pdfCarrillo L. c. Esparza Franco. c. h Mahecha Capacho D. R Equipo de adquisición de señales de electro conducción para el sistema nervioso periférico tesis, Ingeniero electrónico UIS, 2003Barea Navarro, Rafael Instrumentos biomédica. Departamento electrónica universidad Alcalá tema 5 Electromiografía.Barea Navarro, Rafael instrumentación biomédicaDepartamento electrónica universidad Alcalá tema 1 electromiografía. Introducción y conceptos básicos de la instrumentación.Micro botica y mecatrónica. el pic .16F87XAdvanced arm dynamics opciones protesicas https://www.armdynamics.com/our-care/prosthetic-optionsOxford instrumentsKendall Medical electrodes.Ron, Mancini.opc amps for everyone. design reference. advanced analog products. Texas Instruments. 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