Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/322775
Type: TESE DIGITAL
Title: Dimensionamento dos atuadores de uma prótese de membros superiores endoenergética para amputados transmetacarpianos
Title Alternative: Actuators's dimensioning of an endoenergetic upper limb prosthesis for transmetacarpian amputees
Author: Gomes, Jeferson Genaro, 1981-
Advisor: Fasolo Quevedo, Antonio Augusto, 1970-
Abstract: Resumo: Nas últimas décadas (anos 1978 a 2016), o projeto de próteses endoenergéticas construídas para amputados transmetacarpianos se baseia apenas nas medidas antropométricas do usuário e costumam desconsiderar a força de flexão de punho. Este trabalho tem o objetivo de desenvolver um modelamento matemático, simulado no MatLab®Inc, onde o dimensionamento dos atuadores é obtido a partir do valor da capacidade da força de flexão do metacarpo, ainda presente no usuário. Além disso, consideram-se os seguintes fatores: as medidas dos dedos e metacarpo protético, e dos ângulos iniciais das articulações do dedo protético, com a finalidade de reduzir a incidência de possíveis lesões na articulação de punho, devido ao uso constante da prótese. Deste modo, foram utilizados o método de articulações de múltiplos graus de liberdade e o princípio do trabalho virtual para o cálculo da força de preensão do dedo protético e da constante elástica das molas, presentes nas articulações do dedo protético. Quando projetado o sistema protético para um usuário com força de flexão de punho de 15N e uma posição inicial do dedo protético de aproximadamente 60 graus, as constantes elásticas são de K1= 0.7873 N/mm, K2 = 0.8007 N/mm e K3 = 0.8007 N/mm e a força de preensão no eixo Y é de 18.8 N. Para aferir estes resultados teóricos, foi simulado a prótese com dois dedos em oposição com constantes elásticas de para K1, K2 e K3 igual a 0,8 N/mm utilizando o software Algodoo, obtendo uma força normal a peça de N = 11,55 N. Sendo assim, podemos concluir que a metodologia elaborada mostrou a possibilidade de predizer matematicamente a relação entre a força de flexão de punho do amputado e a força de preensão da prótese, antes de confeccionar o mecanismo

Abstract: In recent decades (years 1978 to 2016), endoenergetic prosthesis project built for transmetacarpian amputees was based only on user anthropometric measurements, and used disregards the amputee wrist flexion force. This work aims at creating a mathematical model, simulated on Matlab®Inc, where the dimensioning actuators are calculated from the available flexion force, still present on the user. Besides, were consider the following factors: fingers and prosthetic metacarpian measurements, and the initial angles of prosthetic finger joints, to reduce the possibility of wrist joint injuries, due to prosthesis constant use. Thus, the method of multiple degree of freedom linkage and the principle of virtual work were used to calculate the prehension force of prosthetic finger and the elastic constant of the springs, positioned on the prosthetic finger joints. When projected the prosthetic system for a user with wrist flexion force of 15N and an initial position with prosthetic finger approximately 60 degrees, elastics constants are K1= 0.7873 N/mm, K2 = 0.8007 N/mm and K3 = 0.8007 N/mm and prehension force on Y axis is 18,8 N. In order to gauge these theoretical results, was simulates a prosthesis with two fingers in opposition with approximately the same elastic constants using software Algodoo, that results a normal strength of N = 11,55 N. Therefore, we could conclude that elaborate methodology showed possibility to predict mathematically relation between wrist flexion force of amputee and prehension force of prosthesis, before mechanism confection
Subject: Amputação
Membros superiores
Prótese
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2017
Appears in Collections:FEEC - Tese e Dissertação

Files in This Item:
File SizeFormat 
Gomes_JeffersonGenaro_M.pdf2.31 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.