Modelación y simulación dinámica de un mecanismo de 4 GDL para desarrollar una prótesis para personas con desarticulación humeral
En el presente trabajo de tesis se realizó la modelación y la simulación dinámica de un mecanismo de 4 grados de libertad, orientado al diseño de prótesis activas para personas con desarticulación humeral. Este modelo facilita el análisis de la biomecánica del movimiento en el miembro superior co...
| Autor Principal: | Bernal Padró, Mariano André |
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| Formato: | Tesis de Licenciatura |
| Idioma: | Español |
| Publicado: |
Pontificia Universidad Católica del Perú
2016
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| Materias: | |
| Acceso en línea: |
http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/7398 |
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| Sumario: |
En el presente trabajo de tesis se realizó la modelación y la simulación dinámica de un
mecanismo de 4 grados de libertad, orientado al diseño de prótesis activas para
personas con desarticulación humeral. Este modelo facilita el análisis de la
biomecánica del movimiento en el miembro superior con el fin de obtener parámetros
dinámicos para iniciar un posterior diseño de la prótesis.
Se realizó un diseño conceptual del mecanismo basándolo en las características
fisiológicas del miembro superior, de tal manera que cumpla con los movimientos
naturales y mantenga un parecido antropomórfico. Esto incluye una revisión de la
fisiología para la obtención de los parámetros antropométricos necesarios para el
dimensionamiento de los eslabones.
En base al diseño preliminar, se desarrolló un modelo cinemático para el estudio de
las características geométricas del movimiento, con el cuál se pueden describir las
coordenadas de cualquier componente del mecanismo respecto a un sistema fijo al
cuerpo. Esto se logró empleando las matrices de transformación homogénea según la
parametrización Denavit-Hartenberg. Asimismo, el modelo cinético se describió
mediante las ecuaciones obtenidas de servirse del algoritmo de Uicker para el estudio,
aplicando conceptos de mecánica Lagrangiana, del cual se obtiene los momentos
efectivos en cada articulación.
Finalmente, el modelo fue implementado en Matlab para proceder con la simulación
numérica de la dinámica del mecanismo, donde se realiza el cálculo de los torques
efectivas aplicadas, cuyos valores máximos son los parámetros de selección para un
posterior diseño. Los resultados aquí presentados, se contrastan con los obtenidos en
literatura para validar los datos ofrecidos, los cuáles se encuentran dentro de rangos
esperados |
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