Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: http://repositoriodigital.ipn.mx/handle/123456789/8116
Título : Análisis estructural de una prótesis biónica de brazo para miembro superior
Autor : Dr. Urriolagoitia Calderón, Guillermo
Dr. Torres San Miguel, Cristopher René
Ing. Rico Mandujano, Carlos Daniel
Palabras clave : prótesis biónica
brazo
miembro
Fecha de publicación : 7-oct-2011
Resumen : Since 1960’s bionic arm prostheses have been developing around the world. These kinds of prostheses allow arm amputee do activities that they could not since the loss of their extremity. Enterprises like German Otto Bock and Ireland Touch Bionics, have been working for a long time in biomechanics and bioelectronics. These companies have been developing a huge variety of bionic extremities, which mitigate their disability and let amputee to restart their social and working lives. However, the price of each prosthesis is around USD$60,000.00, to high for people with low purchasing power. In Mexico, ProBionics, S.A. de C.V. has been developing bionic arm prostheses since 2006 and has been focused on helping people who had suffered work accidents and had lost an upper limb and also people with congenital malformations, that form part of the low-middle Mexican and Latin American class. ProBionics, S.A. de C.V. goal is create an effective system which allow patients recover mobility and functionality with their prostheses, at the same time that uses light materials and simple design, employing Mexican technology and more affordable than foreign prostheses. In September 2008, ProBionics, S.A. de C.V. received economic support from the Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) to develop the arm prosthesis and generate a commercial finished product. The development of this thesis focuses first of all in the analysis of the structural behavior of the original prosthesis to locate its weak points. Then a redesign is done for those components that need it. Finally the new design is analyzed for verifying its efficiency. These activities will let ProBionics, S.A. de C.V. to have a final design of the prosthesis for its production and further sale. This work is divided in three main parts in accordance with the functional subsystems of the prosthesis: Numerical structural analysis and redesign of hand-wrist module. Numerical structural analysis and redesign of forearm module. Numerical structural analysis and redesign of elbow-arm module. Manufacturing and testing the prototype are activities that ProBionics, S.A. de C.V. staff must do, because there are electronics and control stages that are not part of this thesis work. It is important to mention that this thesis work is PRIVATE because the author had signed a confidentiality document with ProBionics, S.A. de C.V. and he is committed not to showing confidential information of the enterprise. This is why some calculus and design details are not reported on this text. Also, figures that show confidential information have superimposed the legend: PROPIEDAD DE PROBIONICS. Numeric analyses were done at UPIITA-IPN because this academic unit owns SolidWorks® Premium 2010 academic licenses. ProBionics, S.A. de C.V. provided materials and machines for manufacturing and assembly prototype components.
Descripción : Desde los años 60’s en distintas partes del mundo se han desarrollado prótesis biónicas de brazo que han permitido a personas amputadas de miembro superior, realizar actividades que no hacían desde que perdieron su extremidad. Empresas como Otto Bock, de origen alemán y Touch Bionics, de origen irlandés, han trabajado desde hace mucho tiempo en el campo de la biomecánica y la bioelectrónica, desarrollando diversos modelos de extremidades biónicas que les ha permitido a las personas amputadas readaptarse a una vida social y laboral una vez mitigada su discapacidad con el uso de estas tecnologías. Sin embargo, el costo de estas prótesis llega a estar alrededor de USD$60,000.00, un precio prohibitivo para poblaciones de poder adquisitivo bajo. En México, la empresa ProBionics, S.A. de C.V. se ha dedicado a realizar prótesis biónicas de brazo desde 2006 y ha estado enfocada a ayudar a personas de clase media-baja de México y algunos países de Latinoamérica que han sufrido accidentes de trabajo donde han perdido algún miembro superior y a personas con malformaciones congénitas. El propósito de ProBionics, S.A de C.V. es crear un sistema eficaz que le permita al paciente recuperar movilidad y funcionalidad con su prótesis, al mismo tiempo que emplea materiales ligeros en un diseño sencillo, empleando tecnología Mexicana y a un costo mucho más accesible que las prótesis extranjeras. En septiembre del 2008, la empresa ProBionics, S.A. de C.V. recibió apoyo económico por parte del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) para desarrollar la prótesis de brazo y tener un producto comercial terminado. El desarrollo del presente trabajo se enfoca en primer lugar al análisis del comportamiento estructural de la prótesis original con el fin de localizar los puntos débiles de la misma. Posteriormente se realiza un rediseño a los componentes de la prótesis que así lo requieren, los cuales también se verifican para comprobar su eficiencia. Estas actividades permitirán a ProBionics, S.A. de C.V. tener un diseño final de la prótesis para su producción y posterior venta. El trabajo se divide en tres partes principales de acuerdo con los subsistemas funcionales de la prótesis: ▪ Análisis estructural numérico y rediseño de la mano-muñeca. ▪ Análisis estructural numérico y rediseño del antebrazo. ▪ Análisis estructural numérico y rediseño del codo-brazo. Las etapas de la construcción del prototipo y de pruebas en paciente son realizadas por personal de ProBionics, S.A. de C.V., debido a que la prótesis cuenta con etapas de electrónica y control que no serán desarrolladas en este trabajo de tesis. Es importante mencionar que el carácter de este trabajo de tesis es PRIVADO ya que el autor firmó una carta de confidencialidad con ProBionics, S.A. de C.V. y está comprometido a no mostrar información confidencial de la empresa. Es por esto que algunos cálculos y detalles de los diseños no son reportados en el escrito. Así mismo, las imágenes que muestren información confidencial de la empresa tienen sobrepuesta la leyenda: PROPIEDAD DE PROBIONICS. Los análisis numéricos se realizaron en UPIITA-IPN ya que la Unidad cuenta con licencias académicas de SolidWorks® Premium 2010. La empresa ProBionics, S.A. de C.V. proporcionó los materiales y maquinaria necesarios para la manufactura de componentes y la construcción del prototipo.
URI : http://www.repositoriodigital.ipn.mx/handle/123456789/8116
Aparece en las colecciones: Mediateca

Ficheros en este ítem:
Fichero Descripción Tamaño Formato  
Tesis - Análisis Estructural de una Prótesis Biónica de Brazo para Miembro Superior.pdfAnálisis estructural de una prótesis biónica de brazo para miembro superior47.27 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Los ítems de DSpace están protegidos por copyright, con todos los derechos reservados, a menos que se indique lo contrario.