Ponències/Comunicacions de congressoshttp://hdl.handle.net/2117/38712024-03-28T22:13:40Z2024-03-28T22:13:40ZCase study on multi-material 3D printing for multiple state sensor units: command joystick setMinguella Canela, JoaquimMignogna, StefanoFrigola Bourlon, ManelCasals Gelpí, Aliciahttp://hdl.handle.net/2117/4036462024-03-04T08:59:01Z2024-03-04T08:40:34ZCase study on multi-material 3D printing for multiple state sensor units: command joystick set
Minguella Canela, Joaquim; Mignogna, Stefano; Frigola Bourlon, Manel; Casals Gelpí, Alicia
In recent years there has been an increase in the interest, and in the results obtained in the field of functional-graded material applications for achieving active parts via the application of 3D printing technologies. In particular, relevant studies have focused on the combination of conductive materials with other structural non-conductive ones to produce parts that can yield different electrical performances (such as different resistivity or capacity levels) depending on their exposure to external boundary conditions (such as the application of a certain stress state to the part).
Within this context, the present contribution focuses on a case study targeting resistive-based sensor units, covering the definition of the design for additive manufacturing, the prototyping phase, and a functional assessment of the 3D printing materialized components. In particular, a joystick set is addressed, which has to be capable to provide four different signals differentiating multiple states in each of them (zero, intermediate and high value). This arrangement should serve to provide signals that could be used to command motorised equipment; e.g.: to command the movement of a vehicle, such as a personal mobility platform, which requires not only a binary control, but a multiple-state input.
After the definition of the resistive-based sensing functioning method, the joystick design and prototyping are conducted in an iterative mode, improving the features and results achieved step by step. The set is composed of three components, namely: a joystick command bar that can deform four different sensing units, a multi-material base containing such sensing units, and a specific socket needed to hold the set, host the cable connections, and facilitate to be collated to an armrest of a personal mobility platform. In the final version presented, the relative values of the signal changes are statistically examined in terms of capacity analysis, as well as characterised by adjusting them with a distribution function. With this, the functional assessment of the set reveals significantly different signal responses at different stress levels applied, which is a requirement to the interest of utilising the set as a commanding device. Moreover, the design achieved could be personalised to the user. As a consequence, the proof-of-concept is validated for the case study analysed.
2024-03-04T08:40:34ZMinguella Canela, JoaquimMignogna, StefanoFrigola Bourlon, ManelCasals Gelpí, AliciaIn recent years there has been an increase in the interest, and in the results obtained in the field of functional-graded material applications for achieving active parts via the application of 3D printing technologies. In particular, relevant studies have focused on the combination of conductive materials with other structural non-conductive ones to produce parts that can yield different electrical performances (such as different resistivity or capacity levels) depending on their exposure to external boundary conditions (such as the application of a certain stress state to the part).
Within this context, the present contribution focuses on a case study targeting resistive-based sensor units, covering the definition of the design for additive manufacturing, the prototyping phase, and a functional assessment of the 3D printing materialized components. In particular, a joystick set is addressed, which has to be capable to provide four different signals differentiating multiple states in each of them (zero, intermediate and high value). This arrangement should serve to provide signals that could be used to command motorised equipment; e.g.: to command the movement of a vehicle, such as a personal mobility platform, which requires not only a binary control, but a multiple-state input.
After the definition of the resistive-based sensing functioning method, the joystick design and prototyping are conducted in an iterative mode, improving the features and results achieved step by step. The set is composed of three components, namely: a joystick command bar that can deform four different sensing units, a multi-material base containing such sensing units, and a specific socket needed to hold the set, host the cable connections, and facilitate to be collated to an armrest of a personal mobility platform. In the final version presented, the relative values of the signal changes are statistically examined in terms of capacity analysis, as well as characterised by adjusting them with a distribution function. With this, the functional assessment of the set reveals significantly different signal responses at different stress levels applied, which is a requirement to the interest of utilising the set as a commanding device. Moreover, the design achieved could be personalised to the user. As a consequence, the proof-of-concept is validated for the case study analysed.Comparativa de errores de forma, dimensiones y acabado superficial de elementos mecánicos impresos por Fabricación por Filamento FundidoZayas Figueras, Enrique ErnestoBuj Corral, Irenehttp://hdl.handle.net/2117/3992352024-01-17T13:17:43Z2024-01-12T08:28:46ZComparativa de errores de forma, dimensiones y acabado superficial de elementos mecánicos impresos por Fabricación por Filamento Fundido
Zayas Figueras, Enrique Ernesto; Buj Corral, Irene
El presente trabajo expone la comparativa de la exactitud dimensional, geométrica y del acabado superficial de dos tipos elementos mecánicos: engranajes de dientes rectos y levas de anchura constante, elementos impresos en 3D mediante la tecnología FFF (Fabricación por Filamento Fundido). Primero se comparan dos tipos de ruedas dentadas diseñadas con distintos módulos y números de dientes e impresas en PLA (ácido poliláctico) y Nylon. Se utilizó el método de la distancia cordal y se determinó el espesor del diente en círculo base y el paso base de los engranes. Además, se midieron los diámetros interiores y exteriores, y se determinaron sus errores de redondez y concentricidad. Los resultados muestran que, en general, el PLA permite obtener una mejor precisión dimensional que el Nylon. Las ruedas de Nylon, se imprimieron con un porcentaje de relleno menor que las piezas de PLA y mostraron un error de forma menor. Por otro lado, se fabricaron levas en dos materiales diferentes y mediante dos procesos diferentes: levas de PLA con FFF y levas de aluminio con fresado de control numérico. El objetivo principal de este segundo caso ha sido comparar ambos tipos de levas en cuanto a exactitud dimensional y acabado superficial, con el fin de evaluar si sería posible sustituir temporalmente una leva metálica por una de plástico durante la reparación de la primera. Los resultados muestran que, en dimensiones diametrales, se obtuvieron valores de error dimensional similares tanto para las levas impresas como para las mecanizadas. Respecto a dimensiones longitudinales, las levas impresas en 3D mostraron un mayor error dimensional que las mecanizadas. La rugosidad promedio Ra en las levas impresas fue 20 veces mayor que en las fresadas.
2024-01-12T08:28:46ZZayas Figueras, Enrique ErnestoBuj Corral, IreneEl presente trabajo expone la comparativa de la exactitud dimensional, geométrica y del acabado superficial de dos tipos elementos mecánicos: engranajes de dientes rectos y levas de anchura constante, elementos impresos en 3D mediante la tecnología FFF (Fabricación por Filamento Fundido). Primero se comparan dos tipos de ruedas dentadas diseñadas con distintos módulos y números de dientes e impresas en PLA (ácido poliláctico) y Nylon. Se utilizó el método de la distancia cordal y se determinó el espesor del diente en círculo base y el paso base de los engranes. Además, se midieron los diámetros interiores y exteriores, y se determinaron sus errores de redondez y concentricidad. Los resultados muestran que, en general, el PLA permite obtener una mejor precisión dimensional que el Nylon. Las ruedas de Nylon, se imprimieron con un porcentaje de relleno menor que las piezas de PLA y mostraron un error de forma menor. Por otro lado, se fabricaron levas en dos materiales diferentes y mediante dos procesos diferentes: levas de PLA con FFF y levas de aluminio con fresado de control numérico. El objetivo principal de este segundo caso ha sido comparar ambos tipos de levas en cuanto a exactitud dimensional y acabado superficial, con el fin de evaluar si sería posible sustituir temporalmente una leva metálica por una de plástico durante la reparación de la primera. Los resultados muestran que, en dimensiones diametrales, se obtuvieron valores de error dimensional similares tanto para las levas impresas como para las mecanizadas. Respecto a dimensiones longitudinales, las levas impresas en 3D mostraron un mayor error dimensional que las mecanizadas. La rugosidad promedio Ra en las levas impresas fue 20 veces mayor que en las fresadas.Bringing medical model scans into reality through 3D printing: materials and manufacturing parametersAdrover Monserrat, BàrbaraLlumà Fuentes, JordiLuis-Torres, BorisJerez Mesa, RamónTravieso Rodríguez, José Antoniohttp://hdl.handle.net/2117/3981632024-01-14T03:07:47Z2023-12-18T08:53:36ZBringing medical model scans into reality through 3D printing: materials and manufacturing parameters
Adrover Monserrat, Bàrbara; Llumà Fuentes, Jordi; Luis-Torres, Boris; Jerez Mesa, Ramón; Travieso Rodríguez, José Antonio
3D printing is emerging in the healthcare field. Being able to reproduce organ models with low-cost and sustainable technology is generating a big impact on professionals working in the medical industry. This work aims to illustrate the potential of the material extrusion technique by replicating 3D models used for helping surgeons in pre-operative planning. The properties of a standard thermoplastic PLA for 3D printing are compared with other thermoplastics with elastomeric properties whose application is arising nowadays in this field, namely PEBA, TPO, and TPU. This research covers three real cases of study: a pulmonary fistula, a bone tumor, and a replication of the spinal column. The cases helped anticipate potential problems during surgery and achieve good quality in educating and training new professionals. Finally, an optimal printing configuration is presented. The settings of the printing parameters selected are the ones that maximize the inter and intra-layer bonding, which is important to achieve good shape results and consistency of the models. Although the printed parts are not meant to support a big mechanical effort, it is important to relate the selection of the printing parameters to the adhesion of filaments in order to reduce the quantity of material deposited during the manufacturing process, and consequently, reduce the printing time. Also, to achieve a realistic model that can be of effective help for the medical faculty when preparing their interventions and during their diagnostic process.
2023-12-18T08:53:36ZAdrover Monserrat, BàrbaraLlumà Fuentes, JordiLuis-Torres, BorisJerez Mesa, RamónTravieso Rodríguez, José Antonio3D printing is emerging in the healthcare field. Being able to reproduce organ models with low-cost and sustainable technology is generating a big impact on professionals working in the medical industry. This work aims to illustrate the potential of the material extrusion technique by replicating 3D models used for helping surgeons in pre-operative planning. The properties of a standard thermoplastic PLA for 3D printing are compared with other thermoplastics with elastomeric properties whose application is arising nowadays in this field, namely PEBA, TPO, and TPU. This research covers three real cases of study: a pulmonary fistula, a bone tumor, and a replication of the spinal column. The cases helped anticipate potential problems during surgery and achieve good quality in educating and training new professionals. Finally, an optimal printing configuration is presented. The settings of the printing parameters selected are the ones that maximize the inter and intra-layer bonding, which is important to achieve good shape results and consistency of the models. Although the printed parts are not meant to support a big mechanical effort, it is important to relate the selection of the printing parameters to the adhesion of filaments in order to reduce the quantity of material deposited during the manufacturing process, and consequently, reduce the printing time. Also, to achieve a realistic model that can be of effective help for the medical faculty when preparing their interventions and during their diagnostic process.Modelo virtual de una plataforma de movilidad ortesis-silla para entornos domésticosMinguella Canela, JoaquimIturbe Etxabe, EiderMuñoz Morgado, Luis MiguelCasals Gelpí, Aliciahttp://hdl.handle.net/2117/3975822023-12-04T10:00:19Z2023-12-04T09:58:25ZModelo virtual de una plataforma de movilidad ortesis-silla para entornos domésticos
Minguella Canela, Joaquim; Iturbe Etxabe, Eider; Muñoz Morgado, Luis Miguel; Casals Gelpí, Alicia
Dada una plataforma híbrida silla-ortesis que permita gestionar movilidad, postura y actuación, es necesario controlar numerosos grados de libertad. Para que la plataforma sea funcional, es necesario asegurar que el comportamiento cinemático y dinámico de dichos grados de libertad haga posible realizar tareas habituales. El presente artículo estudia mediante simulación un caso de uso correspondiente a la realización de una tarea (preparar una taza de té) en un entorno doméstico (cocina) por parte de una persona usuaria de una plataforma silla-ortesis con arquitectura POSMOFYA. Dicho caso de uso comienza con un modelado en un entorno virtual 3D, del cual se extrae la evolución de la cinemática de la plataforma híbrida y su contexto. A continuación, se realiza un estudio dinámico inverso para obtener los valores necesarios de fuerzas y pares de los actuadores. La resolución del caso de estudio permite validar el funcionamiento de la arquitectura propuesta y también dimensionar la motorización necesaria para la plataforma ortesis-silla.
2023-12-04T09:58:25ZMinguella Canela, JoaquimIturbe Etxabe, EiderMuñoz Morgado, Luis MiguelCasals Gelpí, AliciaDada una plataforma híbrida silla-ortesis que permita gestionar movilidad, postura y actuación, es necesario controlar numerosos grados de libertad. Para que la plataforma sea funcional, es necesario asegurar que el comportamiento cinemático y dinámico de dichos grados de libertad haga posible realizar tareas habituales. El presente artículo estudia mediante simulación un caso de uso correspondiente a la realización de una tarea (preparar una taza de té) en un entorno doméstico (cocina) por parte de una persona usuaria de una plataforma silla-ortesis con arquitectura POSMOFYA. Dicho caso de uso comienza con un modelado en un entorno virtual 3D, del cual se extrae la evolución de la cinemática de la plataforma híbrida y su contexto. A continuación, se realiza un estudio dinámico inverso para obtener los valores necesarios de fuerzas y pares de los actuadores. La resolución del caso de estudio permite validar el funcionamiento de la arquitectura propuesta y también dimensionar la motorización necesaria para la plataforma ortesis-silla.Jornadas nacionales de Robótica y BioingenieríaCasals Gelpí, AliciaMinguella Canela, JoaquimMuñoz Morgado, Luis Miguelhttp://hdl.handle.net/2117/3948582023-12-03T06:29:50Z2023-10-11T11:39:40ZJornadas nacionales de Robótica y Bioingeniería
Casals Gelpí, Alicia; Minguella Canela, Joaquim; Muñoz Morgado, Luis Miguel
Existen diferentes enfoques para incorporar funcionalidades a sillas de ruedas, convirtiéndolas en plataformas no solo para proporcionar movilidad sino también postura y actuación. Sin embargo, a medida que se añaden grados de libertad, existe una mayor necesidad de proporcionar medios para un control continuo de tales movimientos. En este contexto, el objetivo de este trabajo es conseguir mandos a medida (pulseras, bandas, pulsadores, joysticks) adaptados a la diversidad funcional de las personas usuarias, que puedan integrarse en el control con otros elementos (por ejemplo, sistemas de comando basados en sistemas de visión por ordenador). El presente artículo se centra en el diseño iterativo y la materialización de un joystick multi-material para ser obtenido mediante impresión 3D de extrusión de material capaz de controlar varios grados de libertad. El concepto general es una unidad sensora basada en un cambio de su capacidad cuando está sujeta a esfuerzos de torsión, y que puede ser adaptada en función de las necesidades de uso. Los resultados preliminares revelan un cambio suficiente en los valores medidos de respuesta e indican una viabilidad incipiente para usar la señal no solo como binaria (por ejemplo, para ordenar un giro/no giro de una silla de ruedas), sino también como una señal analógica continua o al menos como una señal discreta con múltiples umbrales.
2023-10-11T11:39:40ZCasals Gelpí, AliciaMinguella Canela, JoaquimMuñoz Morgado, Luis MiguelExisten diferentes enfoques para incorporar funcionalidades a sillas de ruedas, convirtiéndolas en plataformas no solo para proporcionar movilidad sino también postura y actuación. Sin embargo, a medida que se añaden grados de libertad, existe una mayor necesidad de proporcionar medios para un control continuo de tales movimientos. En este contexto, el objetivo de este trabajo es conseguir mandos a medida (pulseras, bandas, pulsadores, joysticks) adaptados a la diversidad funcional de las personas usuarias, que puedan integrarse en el control con otros elementos (por ejemplo, sistemas de comando basados en sistemas de visión por ordenador). El presente artículo se centra en el diseño iterativo y la materialización de un joystick multi-material para ser obtenido mediante impresión 3D de extrusión de material capaz de controlar varios grados de libertad. El concepto general es una unidad sensora basada en un cambio de su capacidad cuando está sujeta a esfuerzos de torsión, y que puede ser adaptada en función de las necesidades de uso. Los resultados preliminares revelan un cambio suficiente en los valores medidos de respuesta e indican una viabilidad incipiente para usar la señal no solo como binaria (por ejemplo, para ordenar un giro/no giro de una silla de ruedas), sino también como una señal analógica continua o al menos como una señal discreta con múltiples umbrales.Application of innovative software to the subject Project I of the Degree in Engineering in Industrial Technologies (GETI)Buj Corral, Irenehttp://hdl.handle.net/2117/3836842023-02-17T17:10:10Z2023-02-17T17:00:29ZApplication of innovative software to the subject Project I of the Degree in Engineering in Industrial Technologies (GETI)
Buj Corral, Irene
In this work the results about the use of innovative software in the subject Project I is presented. The subject is given in the Degree in Engineering in Industrial Technologies (GETI) in the School of Industrial Engineering of Barcelona (ETSEIB) of Universitat Politècnica de Catalunya (UPC). In Project I, small groups of 12 students or less are defined, with the purpose of developing a collaborative project along one semester. The project discussed in this work was prepared by two different departments: Mechanical Engineering and Statistics and Operative Investigation. It deals with the measurement of shaft diameters with a micrometre, in order to evaluate the measuring system employed. Traditionally, many activities of the subject were recorded in handwritten reports. The present academic year, within the frame of the project EQUIPA’T (equip yourself), innovative software was applied to the subject. As for the methodology, first the teachers attended a training course. Then, the application of innovative software to the subject was planned. Finally, it was implemented. Google forms was used in the first and last classes to gather information to prepare subgroups of students and to evaluate the subject respectively, Edpuzzle was employed to add questions to videos about two lessons of the manufacturing area: metrology and turning, and Trello was used to manage the design of a 3D printed support by different teams of students. In subsequent years, the application of new software is expected
2023-02-17T17:00:29ZBuj Corral, IreneIn this work the results about the use of innovative software in the subject Project I is presented. The subject is given in the Degree in Engineering in Industrial Technologies (GETI) in the School of Industrial Engineering of Barcelona (ETSEIB) of Universitat Politècnica de Catalunya (UPC). In Project I, small groups of 12 students or less are defined, with the purpose of developing a collaborative project along one semester. The project discussed in this work was prepared by two different departments: Mechanical Engineering and Statistics and Operative Investigation. It deals with the measurement of shaft diameters with a micrometre, in order to evaluate the measuring system employed. Traditionally, many activities of the subject were recorded in handwritten reports. The present academic year, within the frame of the project EQUIPA’T (equip yourself), innovative software was applied to the subject. As for the methodology, first the teachers attended a training course. Then, the application of innovative software to the subject was planned. Finally, it was implemented. Google forms was used in the first and last classes to gather information to prepare subgroups of students and to evaluate the subject respectively, Edpuzzle was employed to add questions to videos about two lessons of the manufacturing area: metrology and turning, and Trello was used to manage the design of a 3D printed support by different teams of students. In subsequent years, the application of new software is expectedDiseño y fabricación de un prototipo de unidad extrusora asistida por pulsos de corriente para la impresión 3D de tintas cerámicasZayas Figueras, Enrique ErnestoBuj Corral, Irenehttp://hdl.handle.net/2117/3811242023-01-25T11:30:25Z2023-01-25T11:24:22ZDiseño y fabricación de un prototipo de unidad extrusora asistida por pulsos de corriente para la impresión 3D de tintas cerámicas
Zayas Figueras, Enrique Ernesto; Buj Corral, Irene
de impresión 3D por impresión directa de tinta o direct ink writing (DIW), asistida por pulsos de corriente, con la intención de mejorar la extrusión de la pasta cerámica. Se parte de una impresora Dual Paste Extruder de BCN 3D y de la necesidad de mejorar la fluidez de las tintas cerámicas a través de su extrusor. El diseño se realiza de acuerdo con la metodología de diseño de máquinas propuesta por Riba, que se compone de cuatro fases: definición del producto, diseño conceptual, diseño de materialización y diseño de detalle. Se obtiene un conjunto de propuestas de diseño de unidad extrusora que son evaluados para la selección del diseño de la unidad considerado más adecuado. Todas las propuestas consideran la utilización de un sonotrodo, que es el encargado de introducir las vibraciones deseadas para facilitar la extrusión de la tinta cerámica. Se ha fabricado un prototipo con los diferentes elementos diseñados para dicha unidad extrusora, como son: la jeringa, la boquilla, el sonotrodo, el módulo de soporte, etc. Está previsto realizar la puesta a punto y el ensayo del prototipo.
2023-01-25T11:24:22ZZayas Figueras, Enrique ErnestoBuj Corral, Irenede impresión 3D por impresión directa de tinta o direct ink writing (DIW), asistida por pulsos de corriente, con la intención de mejorar la extrusión de la pasta cerámica. Se parte de una impresora Dual Paste Extruder de BCN 3D y de la necesidad de mejorar la fluidez de las tintas cerámicas a través de su extrusor. El diseño se realiza de acuerdo con la metodología de diseño de máquinas propuesta por Riba, que se compone de cuatro fases: definición del producto, diseño conceptual, diseño de materialización y diseño de detalle. Se obtiene un conjunto de propuestas de diseño de unidad extrusora que son evaluados para la selección del diseño de la unidad considerado más adecuado. Todas las propuestas consideran la utilización de un sonotrodo, que es el encargado de introducir las vibraciones deseadas para facilitar la extrusión de la tinta cerámica. Se ha fabricado un prototipo con los diferentes elementos diseñados para dicha unidad extrusora, como son: la jeringa, la boquilla, el sonotrodo, el módulo de soporte, etc. Está previsto realizar la puesta a punto y el ensayo del prototipo.Análisis de la formación de uniones inter e intra capa en termoplásticos elastoméricos procesados por la técnica de impresión 3D de extrusión de materialAdrover Monserrat, BàrbaraJerez Mesa, RamónLlumà Fuentes, JordiVelázquez Corral, EricTravieso Rodríguez, José Antoniohttp://hdl.handle.net/2117/3782782024-02-25T10:43:27Z2022-12-15T14:07:34ZAnálisis de la formación de uniones inter e intra capa en termoplásticos elastoméricos procesados por la técnica de impresión 3D de extrusión de material
Adrover Monserrat, Bàrbara; Jerez Mesa, Ramón; Llumà Fuentes, Jordi; Velázquez Corral, Eric; Travieso Rodríguez, José Antonio
3D printing is a layer-by-layer manufacturing process with great potential in a large number of areas, for instance in technological and biomedical fields. Specifically, the Material Extrusion (MEX) technique, also known as Fused Filament Fabrication (FFF), has generated interest in industry and research due to its capabilities for manufacturing complex geometries. The purpose of this investigation is the characterization of inter and intra layer bondings created in four elastomeric thermoplastics of different polymer bases used in MEX. These copolymers are of great utility due to their good mechanical behavior and deformation ability. In this study, three manufacturing parameters have been considered: layer height, extrusion speed and temperature. The results show differences in behavior between copolymers and a strong influence of these manufacturing parameters: there is an existing relationship between printing velocity and extruding temperature. The presented methodology has proven to be an effective tool to identify the effects of parameters on filament bonding.
2022-12-15T14:07:34ZAdrover Monserrat, BàrbaraJerez Mesa, RamónLlumà Fuentes, JordiVelázquez Corral, EricTravieso Rodríguez, José Antonio3D printing is a layer-by-layer manufacturing process with great potential in a large number of areas, for instance in technological and biomedical fields. Specifically, the Material Extrusion (MEX) technique, also known as Fused Filament Fabrication (FFF), has generated interest in industry and research due to its capabilities for manufacturing complex geometries. The purpose of this investigation is the characterization of inter and intra layer bondings created in four elastomeric thermoplastics of different polymer bases used in MEX. These copolymers are of great utility due to their good mechanical behavior and deformation ability. In this study, three manufacturing parameters have been considered: layer height, extrusion speed and temperature. The results show differences in behavior between copolymers and a strong influence of these manufacturing parameters: there is an existing relationship between printing velocity and extruding temperature. The presented methodology has proven to be an effective tool to identify the effects of parameters on filament bonding.Re-design of a component of a lower-limb robotic exoskeleton for integrating sensing capacity and enhancing multi-material direct additive manufacturingMinguella Canela, JoaquimChalla, Pritam ReddySantos López, M. Antonia de losLobo Prat, JoanFont Llagunes, Josep Mariahttp://hdl.handle.net/2117/3614832022-02-02T13:01:10Z2022-02-02T12:53:36ZRe-design of a component of a lower-limb robotic exoskeleton for integrating sensing capacity and enhancing multi-material direct additive manufacturing
Minguella Canela, Joaquim; Challa, Pritam Reddy; Santos López, M. Antonia de los; Lobo Prat, Joan; Font Llagunes, Josep Maria
Exoskeletons are high value-added products, usually manufactured in small series and often required to be adapted to the user. The user comfort is required to be maximum, whilst several sensing and actuating elements must be incorporated in the designs [1]. Multi-material additive manufacturing (AM) makes possible to produce components for such devices, as customised direct manufacturing and several technologies could be applied [2-3]. The present study addresses the redesign of an exoskeleton component, -a shank support used to attach the exoskeleton structure to the patient’s lower limb-, to incorporate specific comfort and sensing functionalities (using 3 different materials: rigid, flexible and conductive) as well as improve its manufacturability by multi-material AM.
2022-02-02T12:53:36ZMinguella Canela, JoaquimChalla, Pritam ReddySantos López, M. Antonia de losLobo Prat, JoanFont Llagunes, Josep MariaExoskeletons are high value-added products, usually manufactured in small series and often required to be adapted to the user. The user comfort is required to be maximum, whilst several sensing and actuating elements must be incorporated in the designs [1]. Multi-material additive manufacturing (AM) makes possible to produce components for such devices, as customised direct manufacturing and several technologies could be applied [2-3]. The present study addresses the redesign of an exoskeleton component, -a shank support used to attach the exoskeleton structure to the patient’s lower limb-, to incorporate specific comfort and sensing functionalities (using 3 different materials: rigid, flexible and conductive) as well as improve its manufacturability by multi-material AM.Control e instrumentación de un mecanismo de Retorno Rápido de Withworth como recurso didáctico para prácticas docentesZayas Figueras, Enrique ErnestoGonzález Rojas, Hernán AlbertoNápoles Alberro, AmeliaSánchez Egea, Antonio Joséhttp://hdl.handle.net/2117/3592702024-03-10T06:59:06Z2022-01-10T16:49:40ZControl e instrumentación de un mecanismo de Retorno Rápido de Withworth como recurso didáctico para prácticas docentes
Zayas Figueras, Enrique Ernesto; González Rojas, Hernán Alberto; Nápoles Alberro, Amelia; Sánchez Egea, Antonio José
Este trabajo expone el diseño de un dispositivo para controlar el funcionamiento de una maqueta de un mecanismo de retorno rápido de Withworth, previamente diseñado, y la instrumentación para registrar información sobre su cinemática. El trabajo tiene dos objetivos: el primero, disponer de un recurso didáctico a utilizar en prácticas docentes relacionadas con el estudio de mecanismos y máquinas y, el segundo, proponer un modelo basado en el uso de coordenadas naturales para el estudio cinemático del mecanismo, simularlo y verificar experimentalmente la bondad del modelo utilizando los datos registrados durante el funcionamiento de la maqueta. La metodología que se expone en el trabajo se aplica en un curso del Máster Universitario en Ingeniería de Sistemas Automáticos y Electrónica Industrial (MUESAEI) impartido en la Universitat Politècnica de
Catalanuya (UPC), donde los alumnos no necesariamente tienen una formación mecánica, logrando ser capaces de modelar y simular sistemas mecánicos. Por otro lado, dicha metodología pretende utilizarce en otras asignaturas del ámbito de la cinemática y dinámica de máquinas tanto en estudios de grado como de posgrado en distintas sedes académicas de la UPC. En la maqueta, la velocidad de giro del piñón de entrada se controla mediante un controlador pwm -de modulación por ancho de pulsos-, se utiliza un transitor de efecto Hall para medir la velocidad de giro del piñón (la que se muestra en una pantalla lcd) y el ángulo de orientación de la colisa -elemento considerado de salida- se obtiene mediante un potenciómetro unido rigídamente a un extremo de dicho sólido. Los datos de orientación de la colisa se registran mediante un conversor analógico-digital (A/D)
de una placa Arduino Uno, la cual también se utiliza para controlar, mediante pwm, la velocidad de giro del motor-reductor colocado en la maqueta.
2022-01-10T16:49:40ZZayas Figueras, Enrique ErnestoGonzález Rojas, Hernán AlbertoNápoles Alberro, AmeliaSánchez Egea, Antonio JoséEste trabajo expone el diseño de un dispositivo para controlar el funcionamiento de una maqueta de un mecanismo de retorno rápido de Withworth, previamente diseñado, y la instrumentación para registrar información sobre su cinemática. El trabajo tiene dos objetivos: el primero, disponer de un recurso didáctico a utilizar en prácticas docentes relacionadas con el estudio de mecanismos y máquinas y, el segundo, proponer un modelo basado en el uso de coordenadas naturales para el estudio cinemático del mecanismo, simularlo y verificar experimentalmente la bondad del modelo utilizando los datos registrados durante el funcionamiento de la maqueta. La metodología que se expone en el trabajo se aplica en un curso del Máster Universitario en Ingeniería de Sistemas Automáticos y Electrónica Industrial (MUESAEI) impartido en la Universitat Politècnica de
Catalanuya (UPC), donde los alumnos no necesariamente tienen una formación mecánica, logrando ser capaces de modelar y simular sistemas mecánicos. Por otro lado, dicha metodología pretende utilizarce en otras asignaturas del ámbito de la cinemática y dinámica de máquinas tanto en estudios de grado como de posgrado en distintas sedes académicas de la UPC. En la maqueta, la velocidad de giro del piñón de entrada se controla mediante un controlador pwm -de modulación por ancho de pulsos-, se utiliza un transitor de efecto Hall para medir la velocidad de giro del piñón (la que se muestra en una pantalla lcd) y el ángulo de orientación de la colisa -elemento considerado de salida- se obtiene mediante un potenciómetro unido rigídamente a un extremo de dicho sólido. Los datos de orientación de la colisa se registran mediante un conversor analógico-digital (A/D)
de una placa Arduino Uno, la cual también se utiliza para controlar, mediante pwm, la velocidad de giro del motor-reductor colocado en la maqueta.