Diseno Meca Robot Rehab

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Diseño Mecatrónico de un Robot Paralelo para la Rehabilitación de un Tobillo Lesionado Miguel DíazRodríguez . 1 Departamento de Tecnología y Diseño, ULA, Mérida Correo electrónico: [email protected]

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Se presenta una metodología de diseño mecatrónico aplicado a dispositivos de Rehabilitación.

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Diseo Mecatrnico de un Robot Paralelo para la Rehabilitacin de un Tobillo Lesionado M|gue| D|az-kodr|guez. 1ueparLamenLo de 1ecnologla y ulseno, uLA, Merlda Correo elecLrnlco: dmlguel[ula.ve Agenda de la charla _ Mouvacln _ MeLodologla _ LxLremldad lnferlor: Aruculacln de 1oblllo _ 8oboLs aralelos _ roLoupo vlrLual para rehablllLacln de un Loblllo leslonado _ Concluslones !"#$%&'$() Las leslones LraumaLolglcas son muy frecuenLes en acuvldades deporuvas y de la vlda dlarlaLa demanda en los cenLros LraumaLolglcos para rehablllLacln es amplla.La rehablllLacln es una acuvldad de Lraba[o ardua. Lsrepeuuva por lo que dlcha Larea se adecua para ser aslsuda por un slsLema robuco. un slsLema robuco que lncluya sensores presenLa la venLa[a de reglsLrar lnformacln de gran lnLeres para evaluar el progreso derecuperacln del paclenLe!"#$%&'$() La slgulenLe presenLacln conslsLe en el desarrollo Lecnolglco de un roboL para aslsur la rehablllLacln de exLremldades del cuerpo humano. Se parucularlza para el caso de un Loblllo leslonado . Usos potenc|a|es: kehab|||tac|n as|snda por robots donde e| terapeuta mon|torea a uno o var|os pac|entes de forma s|mu|tnea 1e|emed|c|na (Sat||te S|mn 8o||var) Centros de as|stenc|a a d|stanc|a. !+#","-"./& ueLermlnacln de las especlcaclones de dlseno a parur esLudlar la blomecnlca del Loblllo. resenLacln de alLernauvas de dlseno.Lvaluacln de las alLernauvas de dlseno. Seleccln de la alLernauva de dlseno. Modelado vlrLual del proLoupo uullzando herramlenLas CAu. LsLudlo clnemuco y dlnmlco del roboL. resenLacln de la propuesLa. &0#$'1-&'$() ,+ #"2$--" Aruculacln donde se une el ple y la plerna ConsuLulda por Lres huesos: erone, ubla (plerna) y asLrlogo (ple). Se unen medlanLe los llgamenLos _ erone _ 1lbla _ AsLrlogo _ Calcaneo _ Lscafldes _ MeLarLaslanos &0#$'1-&'$() ,+ #"2$--" Aruculacln 1lbloasLragallna: LnLre ubla, perone y el asLrlogo se presenLa una aruculacln que permlLe el movlmlenLo de exln planLar y exln dorsa Aruculacln SubasLragallna enLre elasLrlogo y el calcneo. ermlLe movlmlenLos de lnversln e eversln. &0#$'1-&'$() ,+ #"2$--" Tabla 1. Rango de movimiento y par lmite en un tobillo humano [10] MovimientoPar Limite Rango de Movimiento (grados) Flexin Dorsal/ Flexin Plantar 40,7-97.6 N m 20,3-36.6 N m 20 40 Inversin/ Eversin max 48 N m max 34 N m 35 25 0"2"# 3&0&-+-" laLaforma mvll, unlda a una plaLaforma [a medlanLe cadenas clnemucas. AlLernauvas de ulseno 8oboLs 38S, 3-8S. ermlLe movlmlenLos de exln planLar/ dorsal y eversln/lnversln. AlLura para a[usLar al ple del paclenLe 0"2"# 3&0&-+-" Se deLermlnan las dlmenslones del roboLs uullzando los valores mxlmos y mlnlmos permludos para los movlmlenLos de la aruculacln del roboLs. Se emplean las ecuaclones que resuelven el problema dlnmlco dlrecLo e lnverso de roboLs paralelos (noLacln u-P) )456789: ;< ,?6@530F &@NO852&F+, '")#0"-DEMO: emb_pasivo_paden PARALELO_DININV_EMBEDDED lmplemenLacln en 8eal-1lme ConLrolMaLlab / 8eal 1lme Workshop C++ ,T)&!$'>2&F+, '")#0"-DEMO: emb_pasivo_paden PARALELO_DININV_EMBEDDED 0 2 4 6 80.250.30.350.40.45Time (s)q1 (m)0 2 4 6 8-2-10123Time (s)Control Action q1 (V)0 2 4 6 800.10.20.30.4Time (s)q2 (m)0 2 4 6 8-2-10123Time (s)Control Action q2 (V)0 2 4 6 80.10.20.30.40.5Time (s)q3 (m)0 2 4 6 8-2-10123Time (s)Control Action q3 (V)0+F1-#&,"F +U3+0$!+)#"F 0"2"# 0+&- vldeo &'#1&-!+)#+ +F#&!"F #0&2&V&)," +)W &C '")#0"- ,+ X1+0Y& vldeo &'#1&-!+)#+ +F#&!"F #0&2&V&)," +)W 2C '")#0"- 1#$-$Y&)," V"TF#$'Z vldeo 30"#"#$3" 13% vldeo '")'-1F$")+F Se presenL el dlseno mecaLrnlco de un roboL paralelo que puede ser empleado para la rehablllLacln de un Loblllo leslonado. Ll proLoupo fue desarrollado con[unLamenLe con la unlversldad ollLecnlca de valencla, Lspana. Se espera a parur de esLa experlencla desarrollar roboLs de ba[o cosLo que puedan ser desarrollados en el pals. !O7[6J .@6786J\] Diseo Mecatrnico de un Robot Paralelo para la Rehabilitacin de un Tobillo Lesionado M|gue| D|az-kodr|guez. 1ueparLamenLo de 1ecnologla y ulseno, uLA, Merlda Correo elecLrnlco: dmlguel[ula.ve