Diseño de un sistema de rehabilitación mecatrónico para el dedo pulgar

Abstract

RESUMEN: El dedo pulgar cumple aproximadamente el 40% de las habilidades de la mano, por tal razón, existe la necesidad de contar con un sistema de rehabilitación de terapia pasiva que permita a los pacientes recuperar la movilidad del mismo luego de sufrir una lesión o intervención quirúrgica. En la investigación, se decide diseñar y manufacturar un rehabilitador para el dedo pulgar con base a la antropometría Mexicana, que cumpla con la biomecánica. Por otro lado, la metodología empleada es el modelo lineal de diseño, los pacientes que sufrieron lesiones, los traumatólogos y fisioterapeutas son los usuarios que establecen los requerimientos. Toda esta información es descrita en cuatro etapas o capítulos: el primero se refiere al estado del arte, con base a revisión de la literatura de los diferentes dispositivos comercialmente desarrollados y los que están en investigación a nivel nacional e internacional; el segundo presenta el marco teórico, el tercero describe el proceso de diseño (modelo del rehabilitador) que consistió en barras colocadas sobre el dedo pulgar, accionadas por servomotores en cada articulación y movimiento y finalmente en el último se analizan los resultados y recomendaciones. Dentro de la investigación se realizaron ciertos experimentos que permitieron determinar parámetros para el diseño y que servirán a futuras investigaciones sobre el dedo pulgar. Dentro de los resultados principales se destacan las medidas antropomórficas, los rangos de movimientos de las articulaciones y la biomecánica en general. Finalmente se manufacturó el primer prototipo en material ABS, mediante una impresora 3D marca MANKATI. ABSTRACT: Thumb repesents approximately 40% of hand skills, for that reason there is a need to have a passive systems rehabilitaton therapy that allows patients to recover mobility after suffering an injury or surgical intervention. In the invesigation, it was decided to design and manufacture a rehabilitation for the thumb based on the Mexican anthropometry and biomechanics. The methodology used is the linear model of design. The patients who suffered injuries, orthopedic surgeons and physiotherapists are users who set the requirements. All this information is described in four stages or chapters. The first one refers to the state of the art, based on literature review of different devices which were developed in national and international level research; The second presents the theoretical framework, the third describes the design process (Model Rehabilitator) consisting of bars placed on the thumb, driven by servo motors at each joint to produce the required movement. Finally, in the last chapter, the analysis results and recommendations are presented Some experiments were performed within the research to determinate parameters for the design and future research. The main results correspond to the antropometric measurements including the ranges and movements of the joints. Finally the first prototype was manufactured with ABS plastic using a Mankati 3D printer.