Diseño y construcción de un prototipo de la estructura mecánica de un exoesqueleto para rehabilitación de niños con discapacidad motora en extremidades inferiores

Begué Salcedo, Jorge Antonio; Cobeña Minaya, William Isaac

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Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la Producción
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dc.contributor.advisor	Loayza Paredes, Francis Roderich, Director
dc.contributor.author	Begué Salcedo, Jorge Antonio
dc.contributor.author	Cobeña Minaya, William Isaac
dc.creator	Espol
dc.date.accessioned	2017-11-22T15:34:23Z
dc.date.available	2017-11-22T15:34:23Z
dc.date.issued	2017-11-22
dc.identifier.citation	Begué Salcedo, Jorge Antonio; Cobeña Minaya, William Isaac (2017). Diseño y construcción de un prototipo de la estructura mecánica de un exoesqueleto para rehabilitación de niños con discapacidad motora en extremidades inferiores. Trabajo final para la obtención del título: Ing. Mecánico. Espol. FIMCP, Guayaquil. 131 página
dc.identifier.uri	http://www.dspace.espol.edu.ec/xmlui/handle/123456789/41574
dc.description	La discapacidad motora en niños es una problemática que afecta a muchos infantes en la actualidad; consiste en la dificultad de realizar actividades intrínsecas de la vida diaria como resultado de la falta de movilidad en las extremidades superiores o inferiores. Se presenta en diferentes grados de severidad, y es causada por varios factores. La discapacidad motora no solo compromete la interacción física del niño con su ambiente; así mismo, su salud. La terapia física de esta enfermedad se mejora sustancialmente mediante el uso de exoesqueletos portátiles, reduciendo la carga y los esfuerzos que debe realizar el cuidador y la persona encargada de su rehabilitación. El presente trabajo describe el desarrollo del diseño mecánico de un exoesqueleto, una simulación de su funcionamiento, y la construcción de un prototipo impreso en 3D. La motivación principal del proyecto es construir un prototipo funcional que pueda ser usado en la rehabilitación de niños con discapacidad motora en sus extremidades inferiores. Para el diseño del modelo; se usó en su mayoría aluminio debido a sus características mecánicas y peso, además se usó PLA en las partes impresas donde no existen cargas representativas. El equipo se simplificó en 4 sistemas principales: reducción y transmisión, ajuste de tamaño, soporte regulable y movimiento; los mismos que presentaron diferentes alternativas; siendo escogida la mejor usando el método de matrices de puntajes ponderados. Las normas aplicadas fueron las recomendadas por la FDA, pues no existen estándares específicos para el diseño de exoesqueletos. El resultado final fue un prototipo, funcional y que permite la implementación de un sistema de control, con partes impresas en 3D, aluminio y acero. El exoesqueleto consta de 8 grados de libertad; también permite ajustar la altura y la cadera del mismo en un rango de 15 [cm], aproximadamente, de acuerdo a cada niño. Se realizó un análisis de costos, que mostró que la fabricación del exoesqueleto cuesta alrededor de $18000, precio competitivo en el mercado; y un análisis de esfuerzos, deformaciones y factores de seguridad del modelado en 3D en Inventor, permitió evaluar que las piezas sometidas a las mayores cargas soportan y trabajan correctamente. II Se concluyó que el exoesqueleto puede ser usado por niños de 7 a 12 años y peso no mayor a 40 [kg], además que el uso del mismo debe realizarse con el complemento de un sistema de sujeción del niño para evitar que el equipo lleve toda la carga.
dc.format	application/pdf
dc.format.extent	131 páginas
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Espol
dc.rights	openAccess
dc.subject	Exoesqueleto
dc.subject	Discapacidad motora
dc.subject	Rehabilitación
dc.title	Diseño y construcción de un prototipo de la estructura mecánica de un exoesqueleto para rehabilitación de niños con discapacidad motora en extremidades inferiores
dc.type	bachelorThesis
dc.identifier.codigoespol	D-CD88567
dc.description.city	Guayaquil
dc.description.degree	Ing. Mecánico