Diseño de silla bipedestadora de baño para pacientes con discapacidad de miembro inferior

88 páginasPeople with disabilities require technical assistance that give them autonomy and independence in activities of daily living. In this work was developed the conceptual design of a bath standing chair to facilitate persons with disabilities to perform personal hygiene more privately. They use the Ulrich design methodology for defining each of the components and the mechanical device validation is performed by finite element analysis. The results present an approachable design to standard bathroom, corrosion resistant and able to do sitting/standing.Las personas discapacitadas requieren de ayudas técnicas que les brinden autonomía e independencia en la realización de actividades de la vida cotidiana. En este trabajo se realizó el diseño conceptual de una silla bipedestadora para baño que facilite a dichas personas la realización de su higiene personal de manera más privada. Se usó la metodología de diseño de Ulrich (Ulrich & Eppinger, 2004) para definir cada uno de los componentes, y la validación mecánica del dispositivo se realiza por análisis de elementos finitos. Los resultados permiten presentar un diseño con accesibilidad a un baño con muebles estándar, resistente a corrosión y con capacidad para hacer sedestación/bipedestación.PregradoIngeniero(a) Biomédico(a

Diseño y simulación de silla de ruedas bipedestadora para personas adultas con discapacidad física a nivel de paraplejia o con problemas de mobilidad de uso en interiores

El presente proyecto técnico tuvo como objetivo diseñar y simular una máquina bipedestadora para personas con paraplejia o discapacidad en miembros inferiores de uso en interiores. Se compiló varias referencias bibliográficas de diversos autores y con esto se estableció los parámetros de diseño fundamentales, se tomó la característica de capacidad de carga máxima de 120 Kg, además de esto las especificaciones antropométricas que permitieron configurar las dimensiones del prototipo junto con las recomendaciones de las normas ecuatorianas para las personas con discapacidad. Se utilizó el método del diseño concurrente, el cual proporciona una ponderación de selección de alternativas para el cumpliendo de los estándares de la voz del usuario y la voz del ingeniero. Se determinó un mecanismo óptimo de bipedestación basado en un mecanismo de 4 barras, con la aplicación de un actuador lineal como elemento motriz principal, se definió la carga de trabajo a través de la simulación ejecutada en el software MSC ADAMS, se concluyó que este actuador es de 1000 N a 20 mm/s con una potencia de 10W dando un cambio al usuario de sedeste a bípedo en 8.5 segundos. Los componentes mecánicos del prototipo se calcularon y diseñaron teóricamente y verificados mediante la modelación en el software SolidWorks conjuntamente con el análisis por el método de elementos finitos en el software ANSYS para verificar los estados de esfuerzos y deformaciones bajo carga máxima. Se concluye que el prototipo de bipedestación bajo un mecanismo de punto de cambio es válido, generando un cambio de sedeste a bípedo al usuario bajo condiciones de ergonomía y confort al usuario.The objective of this technical project was to design and simulate a standing machine for people with paraplegia or lower limb disability for indoor use. Several bibliographic references from various authors were compiled and with this the fundamental design parameters were established, the characteristic of maximum load capacity of 120 Kg was taken, in addition to this the anthropometric specifications that allowed to configure the dimensions of the prototype together with the recommendations of the Ecuadorian standards for people with disabilities. The concurrent design method was used, which provides a weighting of the selection of alternatives to comply with the standards of the voice of the user and the voice of the engineer. An optimal standing mechanism based on a 4-bar mechanism was determined, with the application of a linear actuator as the main driving element, the workload was defined through the simulation executed in the MSCADAMS software, it was concluded that this actuator is 1000 N at 20 mm / s with a power of 10W giving the user a change from giving to biped in 8.5 seconds. The mechanical components of the prototype were calculated and designed theoretically and verified by modeling in SolidWorks software together with analysis by the finite element method in ANSYS software to verify stress and strain states under maximum load. It is concluded that the standing prototype under a change point mechanism is valid, generating a change from SE to bipedal to the user under ergonomic and user comfort conditions

Diseño de una silla de ruedas bípeda para personas con discapacidad motriz de las extremidades inferiores

El reciente trabajo de grado contiene la propuesta y diseño para la bipedestación de una silla de ruedas dirigida a las persona con paraplejia con un peso de 150 Kg, este sector de la población al hacer sus labores cotidianas y ocupaciones tienen que usar constantemente la silla de ruedas común el cual origina fatigas musculares, con esta propuesta se busca eliminar estas incomodidades. Para inducir en este sector de la población mayor seguridad y autoestima, la silla de ruedas bípeda permite el cambio de posición sedente a bípeda mejorando la salud y su calidad de vida en comparación de una silla de ruedas común. Para obtener las necesidades del usuario de la silla de ruedas en un inicio se desarrolló el análisis modular para conseguir un pre – diseño con sus respectivas soluciones. Para la estructura principal de la silla se realizó las medidas antropométricas de los usuarios de la provincia de Lima. Para poder garantizar al usuario de la silla de ruedas características como ergonomía, seguridad además de una adecuada funcionalidad se empleó CAD para el diseño definitivo del mecanismo bipedestador y la estructura principal. Haciendo uso de la herramienta de elementos finitos de programa SOLIDWORKS se estableció los diferentes elementos y cuantifico los componentes que constituyen la silla bípeda. La elección de los actuadores fue en base a las necesidades de los usuarios de la silla de ruedas además su disponibilidad en el mercado peruano. Por último, la estructura principal de la silla cuenta con las medidas básicas de una silla de ruedas según la norma A.120 del reglamento nacional de edificaciones.Trabajo de suficiencia profesionalCampus Lima Centr

Manufactura y pruebas de una silla de ruedas postural-bipedestadora con sistema de rehabilitación muscular (pantorrilla) para niños con parálisis cerebral

El objetivo de este trabajo fue el rediseño mecánico, construcción y evaluación de una silla de ruedas postural – bipedestadora para niños con parálisis cerebral y un sistema de rehabilitación de extremidades inferiores. Los parámetros de diseño se definieron utilizando métodos lógicamente relacionados, como la descripción general del producto, los criterios de aplicación del diseño conceptual, la referencia a los requisitos del usuario y la implementación de la función de calidad (QFD). Las características más importantes fueron resistencia, bajo costo, funcionalidad, seguridad y ergonomía, con estos criterios se plantearon tres principales alternativas, usando una matriz morfológica y el método ordinal corregido de criterios ponderados se seleccionó la mejor alternativa. El proyecto implicó el desarrollo de una silla de ruedas automatizada que permitiría al usuario mantener una postura erguida, mejorando así la participación en actividades que no serían posibles en una posición sentada, además de mejorar aspectos fisiológicos. Para el diseño y simulación se utilizó SolidWorks, mientras tanto para el análisis cinemático, así como para verificación respecto al diseño se empleó Ansys Mechanical, análisis que permitió obtener una selección adecuada del tipo y dimensiones del material. Finalmente, se presenta un análisis de costos unitarios, demostrando que el prototipo mantiene un costo relativamente bajo, características físicas y funcionales similares a los disponibles en el mercado local e internacional. Se concluye que se ha implementado con éxito un sistema postural-bipedestación, que permite trasladar a una persona de una posición sentada a una posición de pie, lo que permite un movimiento seguro en aproximadamente 30 segundos soportando una carga máxima de 80kg. Se recomienda la presencia de tutores y otros apoyos al realizarse pruebas en pacientes, pues debe tener un buen manejo de la silla, estar listo para responder a cualquier evento imprevisto y vigilar el comportamiento del paciente.The objective of this work was the mechanical redesign, construction and evaluation of a postural-standing wheelchair for children with cerebral palsy and a lower extremity rehabilitation system. Design parameters were defined using logically related methods such as product overview, conceptual design application criteria, reference to user requirements, and quality function implementation (QFD). The most important characteristics were resistance, low cost, functionality, safety and ergonomics, with these criteria three main alternatives were proposed, using a morphological matrix and the corrected ordinal method of weighted criteria, the best alternative was selected. The project involved the development of an automated wheelchair that would allow the user to maintain an upright posture, thus improving participation in activities that would not be possible in a sitting position, as well as improving physiological aspects. For the design and simulation SolidWorks was used, meanwhile for the kinematic analysis, as well as for verification regarding the design, Ansys Mechanical was used, an analysis that allowed obtaining ad adequate selection of the type and dimensions of the material. Finally, an analysis of unit cost is presented, demonstrating that the prototype maintains a relatively low cost, physical and functional characteristics similar to those available in the local and international market. It is concluded that a postural-standing system has been successfully implemented, which allows moving a person from a sitting position to a standing position, allowing safe movement in approximately 30 seconds, supporting a maximum load of 80kg. The presence of tutors and other supports is recommended when carrying out tests on patients, since they must have a good handling of the chair, be ready to respond to any unforeseen event and monitor the behavior of the patient

Construcción de una silla de ruedas eléctrica para bipedestación

Diseñar y construir una silla de ruedas eléctrica para bipedestación.El presente trabajo de grado contiene el diseño y construcción de una silla de ruedas eléctrica para bipedestación para una persona parapléjica con un peso máximo de 100 Kg, el cual se orienta a eliminar molestias musculares que se presentan en personas con esta discapacidad física debido el uso excesivo de una silla de ruedas manual para la realización de actividades cotidianas y/o de trabajo. Además, el diseño de un mecanismo bipedestador acorde a una silla de ruedas normal permite un mejor estado de salud con el cambio de posición de sedente a bípeda y un mejor estilo de vida; fomentando en estas personas mayor seguridad y autoestima. Inicialmente se realizó un análisis modular con la finalidad de determinar las necesidades del usuario y se transforme en la vos del ingeniero para lograr un diseño preliminar con apropiadas soluciones. Para el diseño de la estructura se tomó como referencia la antropometría de usuarios de silla de ruedas de la provincia de Imbabura. Con el diseño CAD se obtuvo un diseño final de mecanismos y estructura que garantiza seguridad, ergonomía y una correcta funcionalidad para los usuarios. Mediante el método de análisis de elementos finitos se determinó los materiales y dimensiones de cada uno de los elementos de la silla de ruedas eléctrica para bipedestación. Los motores y actuadores son seleccionados de acuerdo a las necesidades de los usuarios y a la disponibilidad en el mercado nacional. Finalmente, la estructura de la silla de ruedas para bipedestación consta con medidas estándares de sillas de ruedas comerciales, además, el mecanismo bipedestador es adecuado para la antropometría de la población de Imbabura para el cambio de posición

Construcción de un brazo bipedestador para el prototipo “lilibot”

Mejorar la calidad de vida de las personas adultas con paraplejia mediante la construcción de un brazo bipedestador para el prototipo “LILIBOT”El presente proyecto trata sobre la construcción de un brazo bipedestador que ayudará a personas con paraplejía a mejorar su calidad de vida cuando realicen el cambio de posición sedente a bípedo. Para alcanzar el objetivo planteado se definen características de diseño, el cual será valorado mediante un software basado en el método de elementos finitos. A continuación se realiza una simulación de sistema con el fin de analizar los esfuerzos y desplazamientos a las cuales se someterá el brazo bipedestador. El brazo bipedestador está constituido de una sistema de sujeción que se encargará de sujetar a la persona parapléjica cuando realice el cambio de posición sedente a bípedo, previniendo lesiones futuras a nivel de todo el cuerpo. También consta de un sistema de control que ayuda al cambio de posición. El cual pulsando dos botones se controlará la salida y entrada del actuador eléctrico. Finalizada la construcción, se realizó las pruebas necesarias para la corrección de errores y su validación, de esta manera se presenta una solución que beneficia a las personas con paraplejía

Sistema de movilidad y transferencia para adultos con parálisis cerebral y cuadriparesia espástica

112 páginas. Maestría en Diseño.El objetivo principal de esta investigación es diseñar un prototipo funcional que sirva como apoyo en la movilidad, locomoción, bipedestación y traslado de personas adultas con parálisis cerebral. La carencia de este tipo de ayudas técnicas fue el principal motivo para llevar a cabo el proyecto. Bajo ese concepto, se estableció como meta el desarrollo de un prototipo funcional. Así pues, apoyados con diferentes tipos de software especializados en diseño (Autocad), manufactura (Inventor) , modelado (3D max) y la utilización de materiales no convencionales para la fabricación de este tipo de artefactos y la combinación de varios de esos materiales, se logró realizar un prototipo con características diferentes a las que generalmente poseen los artefactos tradicionales. Aunque existen diferentes aparatos, principalmente en los países desarrollados, no se encontró ninguno que reuniera todas las características para solventar las necesidades que se desean resolver en este proyecto. De ahí que se haya decidido investigar tipos de materiales, con lo que se ofrecerá un artefacto muy versátil y novedoso que solucionará los aspectos contemplados. Lo siguiente, es identificar las necesidades básicas que un artefacto como este debe resolver. Como población de estudio se consideró a la Asociación Pro Personas con Parálisis Cerebral (APAC), debido a que se trata de una institución no lucrativa, con grandes necesidades y que atiende a un gran número de personas con Parálisis Cerebral. Dentro de APAC existe un área que se dedica específicamente a capacitar a los adultos con esta y otras discapacidades físicas, para ser integrados laboralmente a una actividad productiva de acuerdo a sus habilidades y capacidades. Entre la población de personas atendidas por esta institución, se eligieron 10 candidatos, m ujeres y hombres indistintamente. Después de evaluar las necesidades y el tipo de parálisis de cada uno de ellos, se consideró que la persona más adecuada para participar en este proyecto era Juan Antonio Juárez Rico, quien fue el candidato con el nivel de parálisis más alto. Una vez identificado un candidato adecuad o, se procedió a detectar las necesidades específicas que tiene tanto en APAC como en los demás ámbitos de su vida cotidiana. Más tarde, se realizó un análisis taxonómico de los productos existentes; se consultó la bibliografía de referencia para este caso; se entrevistó a terapeutas, maestros de APAC y padres de familia; y al mismo tiempo se generó el sustento teórico, el cual ha dado como resultado esta tesis. A partir de ello se propone una alternativa de diseño que integra varias funciones como el traslado, bipedestación, horizontalización (función igual a la de una cama), y locomoción; con el objeto de apoyar al usuario conjuntamente con sus familiares, maestros, terapeutas y en general con todas las personas con quien interactúa a lo largo de un día cualquiera