Parametrización y adaptación de prótesis de brazo aplicada a impresión 3D

Cita com:
hdl:2117/383406
Document typeBachelor thesis
Date2022-10-14
Rights accessOpen Access
This work is protected by the corresponding intellectual and industrial property rights.
Except where otherwise noted, its contents are licensed under a Creative Commons license
:
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 International
Abstract
L' objectiu d' aquest treball és crear un procediment a través del qual adaptar una pròtesi de braç produïda mitjançant fabricació additiva a l' usuari. El procés de fabricació additiva estudiat es el d’extrusió de material.
El procediment proposat busca definir metodologies d' obtenció de valors antropomètrics, especificacions tècniques de disseny i paràmetres d' impressió 3D; amb els quals assistir al disseny d' una pròtesi de braç ergonòmica, que respecti la salut de l’usuari. Una vegada definida, aquesta metodologia s' aplica a una proposta de disseny d'un encaix de pròtesi mioelèctrica de baix cost impresa en 3D, destinada a amputacions a nivell d' avantbraç.
Per aconseguir aquests objectius, es realitza una anàlisi paramètrica de la geometria de l' avantbraç utilitzant programari d' escaneig 3D i tècniques clàssiques d' antropometria. Conjuntament, es fa un estudi exhaustiu dels aspectes mèdics que afecten l' usuari, especialment la salut de la pell i la higiene de la secció amputada. Després d' aquest estudi, es valora l' impacte dels factors mèdics i funcionals analitzats, i aquests es relacionen amb variables i especificacions de disseny.
Finalment, amb les conclusions extretes es creen eines en forma de taules, llistes de verificació i algoritmes que busquen assistir el procés de disseny d’una pròtesis. El objetivo de este trabajo es crear un procedimiento a través del cual adaptar una prótesis de brazo producida mediante fabricación aditiva al usuario. El proceso de fabricación aditiva estudiado es el de extrusión de material.
El procedimiento propuesto busca definir metodologías de obtención de valores antropométricos, especificaciones técnicas de diseño y parámetros de impresión 3D; con los que asistir al diseño de una prótesis de brazo ergonómica que respete la salud del usuario. Una vez definida, esta metodología se aplica a una propuesta de diseño de un encaje de prótesis mioeléctrica de bajo coste impresa en 3D, destinada a amputaciones a nivel de antebrazo.
Para conseguir estos objetivos, se realiza un análisis paramétrico de la geometría del antebrazo utilizando software de escaneo 3D y técnicas clásicas de antropometría. Conjuntamente, se hace un estudio exhaustivo de los aspectos médicos que afectan al usuario, especialmente la salud de la piel y a la higiene de la sección amputada. Tras este estudio, se valora el impacto de los factores médicos y funcionales analizados, y estos se relacionan con variables y especificaciones de diseño.
Finalmente, con las conclusiones extraídas se crean herramientas en forma de tablas, listas de verificación y algoritmos que buscan asistir en el proceso de diseño de prótesis. The objective of this work is to create a procedure through which to adapt an arm prosthesis produced by additive manufacturing to the user. The additive manufacturing process studied is material extrusion.
The proposed procedure seeks to define methodologies for obtaining anthropometric values, technical design specifications and 3D printing parameters; with which to assist in the design of an ergonomic prosthesis that meets the user's health needs. Once defined, this methodology is applied to a design proposal for a low-cost 3D printed myoelectric prosthesis socket for forearm amputations.
To achieve these objectives, a parametric analysis of forearm geometry is performed using 3D scanning software and classical anthropometry techniques. In conjunction, an exhaustive study is made about medical aspects affecting the user, especially skin health and hygiene of the amputated section. After this study, the impact of the analyzed medical and functional factors is assessed and related to design variables and specifications.
Finally, the final conclusions are used to create tools in the form of tables, checklists and algorithms that seek to assist in the process of designing prostheses.
DegreeGRAU EN ENGINYERIA MECÀNICA (Pla 2009)
Collections
Files | Description | Size | Format | View |
---|---|---|---|---|
TFG Alejandro Caparros Verstay 2022.pdf | 11,63Mb | View/Open |