Diseño y construcción de una máquina para rehabilitación de extremidades superiores con control de velocidad

Vista sencilla de ítem
dc.contributor.advisorForero González, Carlos Adolfospa
dc.contributor.advisorGonzález Acevedo, Hernandospa
dc.contributor.authorAparicio Ruidíaz, José Enriquespa
dc.contributor.cvlacForero González, Carlos Adolfo [0000690864]*
dc.contributor.cvlacGonzález Acevedo, Hernando [0000544655]*
dc.contributor.googlescholarGonzález Acevedo, Hernando [V8tga0cAAAAJ]*
dc.contributor.orcidGonzález Acevedo, Hernando [0000-0001-6242-3939]*
dc.contributor.researchgateForero González, Carlos Adolfo [Carlos-Forero-2]*
dc.contributor.researchgateGonzález Acevedo, Hernando [Hernando-Gonzalez]*
dc.contributor.researchgroupGrupo de Investigación Control y Mecatrónica - GICYMspa
dc.contributor.researchgroupGrupo de Investigaciones Clínicasspa
dc.contributor.scopusForero González, Carlos Adolfo [56926518500]*
dc.contributor.scopusGonzález Acevedo, Hernando [55821231500]*
dc.coverageBucaramanga (Colombia)spa
dc.coverage.campusUNAB Campus Bucaramangaspa
dc.date.accessioned2020-06-26T19:45:20Z
dc.date.available2020-06-26T19:45:20Z
dc.date.issued2014-11
dc.degree.nameIngeniero Mecatrónicospa
dc.description.abstractEn el presente documento observa el desarrollo del prototipo de una máquina para realizar ejercicios de rehabilitación en miembros superiores del cuerpo humano, la cual cuenta con un control de velocidad en lazo cerrado y con una interfaz gráfica en celular con plataforma Android. El proyecto inició con un estudio de las necesidades de equipos para personas con problema físicos y de la iniciativa de mejorar un dispositivo mecánico que realiza un apoyo a las fisioterapias. Se hizo una disertación de las maneras más sencillas en que se pueden realizar este tipo de prototipos teniendo en cuenta los diferentes mecanismos de transmisión del movimiento. Después de evaluar y clasificar los criterios que se necesitan para este, se escogen varias opciones poniendo en tela de juicio la que mejor se acople a nuestros criterios de diseño. A continuación se trabajó en un modelo mecánico teniendo en cuenta algunos conceptos de resistencia materiales, funcionalidad del prototipo, transmisión del movimiento, buscando simplicidad en el proceso de fabricación de acuerdo al prototipo. Con el prototipo construido se diseñó el control de velocidad en lazo cerrado, dando paso a una interfaz gráfica en la plataforma Android en la cual se asignara el valor deseado al sistema y por último se realizaron algunas pruebas básicas de funcionalidad del sistema integrado.spa
dc.description.abstractenglishIn this document, we observe the development of the prototype of a machine to perform rehabilitation exercises in the upper limbs of the human body, which has a closed-loop speed control and a graphical interface on a cell phone with Android platform. The project began with a study of the equipment needs for people with physical problems and the initiative to improve a mechanical device that supports physiotherapies. A dissertation was made on the simplest ways in which this type of prototype can be made, taking into account the different transmission mechanisms of movement. After evaluating and ranking the criteria that are needed for this, several options are chosen, questioning the one that best fits our design criteria. Next, we worked on a mechanical model, taking into account some concepts of material resistance, prototype functionality, movement transmission, seeking simplicity in the manufacturing process according to the prototype. With the prototype built, the closed-loop speed control was designed, giving way to a graphical interface on the Android platform in which the desired value was assigned to the system, and finally some basic functionality tests of the integrated system were carried out.eng
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.learningmodalityModalidad Presencialspa
dc.description.tableofcontentsTabla de Figuras .................................................................................................... 5 Tabla de Cuadros .................................................................................................. 7 RESUMEN .............................................................................................................. 8 OBJETIVOS ............................................................................................................ 9 OBJETIVOS GENERAL ...................................................................................... 9 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................... 9 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Y JUSTIFICACIÓN .................................. 10 ANTECEDENTES ................................................................................................. 12 MARCO TEÓRICO ............................................................................................... 18 Mecanoterapia. ................................................................................................. 18 Biomecánica ..................................................................................................... 18 Modelo Humano. ............................................................................................ 22 Parámetros Inerciales .................................................................................... 24 Rueda ................................................................................................................ 26 Maquina Simple ............................................................................................... 26 Mecánicos ........................................................................................................ 27 Elementos de unión ......................................................................................... 27 Elementos de unión fija .................................................................................. 27 Elementos de unión desmontable: ................................................................. 27 Elementos de transmisión .............................................................................. 28 Elementos de pivotar y rodadura ................................................................... 28 Eléctricos .......................................................................................................... 28 Generadores de movimiento .......................................................................... 29 De control y maniobra .................................................................................... 29 Electrónicos ..................................................................................................... 29 PLC ................................................................................................................ 30 pág. 3 Arduino ........................................................................................................... 32 Mecanismo ....................................................................................................... 35 Sistema de Control .......................................................................................... 35 Clasificación de los sistemas de control según su comportamiento ............... 36 Sistema de control de lazo abierto ............................................................. 36 Sistema de control de lazo cerrado ............................................................ 37 Tipos de sistemas de control .......................................................................... 38 Hechos por el hombre ................................................................................ 38 Naturales. ................................................................................................... 41 Hechos por el hombre y naturales. ............................................................. 41 De cualquier tipo. ........................................................................................ 41 Control Predictivo. ...................................................................................... 42 Características ............................................................................................... 42 La ingeniería en los sistemas de control. ....................................................... 43 El diseño por análisis .................................................................................. 43 Actuadores y Sensores ................................................................................... 44 Actuadores ..................................................................................................... 44 Actuadores Eléctricos..................................................................................... 45 Moto-reductores ............................................................................................. 46 Concepto de relación de reducción en un Motor reductor .............................. 47 Concepto de par o torque en un Motor reductor ............................................ 48 DISEÑO METODOLOGICO .................................................................................. 50 Análisis bibliográfico y estudio documental ................................................. 50 Selección de sensores y actuadores ............................................................. 51 Bocetos y Diseño en CAD .............................................................................. 51 Estudio del control y mecanismos ................................................................. 51 Diseño, Simulación e Implementación........................................................... 51 Especificaciones .............................................................................................. 51 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES .................................................................... 52 DESARROLLO DEL PROYECTO ........................................................................ 53 Diseño Mecánico ............................................................................................. 53 Selección de Actuadores ................................................................................ 54 Diseño Electrónico .......................................................................................... 60 Diseño de Controlador .................................................................................... 62 Programación de la Tarjeta de Control Arduino ADK ..................................... 68 PRESUPUESTO ................................................................................................... 69 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ........................................................ 70 BIBLIOGRAFIA .................................................................................................... 72 Anexos ................................................................................................................. 75spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.instnameinstname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABspa
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional UNABspa
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.12749/1577
dc.language.isospaspa
dc.publisher.facultyFacultad Ingenieríaspa
dc.publisher.grantorUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABspa
dc.publisher.programPregrado Ingeniería Mecatrónicaspa
dc.relation.referencesAparicio Ruidíaz, José Enrique (2014). Diseño y construcción de una máquina para rehabilitación de extremidades superiores con control de velocidad. Bucaramanga (Colombia) : Universidad Autónoma de Bucaramanga UNABspa
dc.relation.references[1]FISAUDE. Gustav Zander. <http://www.fisaude.com/fisioterapia/articulos-de-opinion/gustav-zander.html>.spa
dc.relation.references[2]FISIOSTORE. Physio rueda hombro. <http://fisiostore.es/fisioterapia-y-rehabilitacion/physio-rueda-hombro.html>.spa
dc.relation.references[3]FISIOSTORE. Physio rueda mini bici. <http://fisiostore.es/fisioterapia-y-rehabilitacion/physio-rueda-mini-bici.html>.spa
dc.relation.references[4]FISIOSTORE. Physio rueda muñeca. < http://fisiostore.es/fisioterapia-y-rehabilitacion/physio-rueda-mu-eca.html>.spa
dc.relation.references[5]QUESNOT, A., CHANUSSOT, J. Rehabilitación del miembro superior; Fumat, Carole., Chanussot, Jean-Claude (Ilustraciones). 1ª ed. Editorial Medica Panamericana.spa
dc.relation.references[6]LUIS BERNAL. Mecanoterapia. <http://www.sld.cu/galerias/pdf/sitios/rehabilitacion/mecanoterapia.pdf>.spa
dc.relation.references[7]WIKIPEDIA. Mecanoterapia <http://es.wikipedia.org/wiki/Mecanoterapia>.spa
dc.relation.references[8]FISSIOTERAPIA. Que es la Fisioterapia. <http://fissioterapia.blogspot.com/p/que-es-fisioterapia.html>.spa
dc.relation.references[9]HUTER-BECKER, A., SCHEWE, H., HEIPERTZ, W. Terapia Fisica; Ed. Paidotribo, 2005. ISBN: 9788480198004spa
dc.relation.references[10]ERGONAUTAS. Biomecánica esfuerzos estáticos coplanares. <http://www.ergonautas.upv.es/metodos/biomecanica/biomecanica-ayuda.php>.spa
dc.relation.references[11]WIKIPEDIA. Rueda concepto. <http://es.wikipedia.org/wiki/Rueda>spa
dc.relation.references[12]MYSZKA, David H. Máquinas y Mecanismos.; 4 edición. Pearsonspa
dc.relation.references[13]NORTON, Robert L. Diseño de Maquinaria.; Navarro Salas, Rodolfo (trad.); Villalobos Luna, José de Jesús., Ruiz Guzmán, Sergio Alberto., Saldaña Sánchez, Sergio., Hernández Fernández, Ángel (rev. téc.). 3ª ed. México: McGraw-Hill Interamericana, 2004. ISBN: 007-2864478spa
dc.relation.references[14]WIKIPEDIA. Elementos de Maquinas. <http://es.wikipedia.org/wiki/Elementos_de_m%C3%A1quinas>.spa
dc.relation.references[15]ARDUINO. Arduino. <http://www.arduino.cc/>.spa
dc.relation.references[16]WIKIPEDIA. Mecanismo. <http://es.wikipedia.org/wiki/Mecanismo>.spa
dc.relation.references[17]KUO, Benjamín C., Sistemas de Control Automático.; Núñez, José Luis (trad.); 7ª ed. México: Pearson Prentice-Hall Hispanoamérica S.A, 1996. ISBN: 968-880-723-0.spa
dc.relation.references[18]WIKIPEDIA. Sistema de Control. <http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_control.>spa
dc.relation.references[19]POTENCIA ELECTROMECANICA. Como Funciona un Reductor o un Motorreductor. <http://www.potenciaelectromecanica.com/calculo-de-un-motorreductor/>.spa
dc.relation.references[20]POLOLU ROBOTICS & ELECTRONICS. Pololu Dual VNH519 Motor Driver Shield for Arduino. <http://www.pololu.com/product/2507>.spa
dc.relation.references[21]ROCKWELL AUTOMATION. Enconders Ópticos Incrementales. <http://ab.rockwellautomation.com/es/Motion-Control/Incremental-Optical-Encoder>.spa
dc.relation.references22]IGNIS. Motorreductores y Reductores. <http://ignismotor.com/DESKTOP/INT-ES/motoreductor.html>.spa
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.accessrightshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2spa
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia*
dc.rights.localAbierto (Texto Completo)spa
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/*
dc.subject.keywordsMechatronic Engineeringeng
dc.subject.keywordsLimb Rehabilitationeng
dc.subject.keywordsMachine Designeng
dc.subject.keywordsInvestigationseng
dc.subject.keywordsAnalysiseng
dc.subject.keywordsPrototype developmenteng
dc.subject.keywordsAndroideng
dc.subject.keywordsSpeed ​​controleng
dc.subject.keywordsSolidWorkseng
dc.subject.lembIngeniería mecatrónicaspa
dc.subject.lemb Rehabilitación de extremidadesspa
dc.subject.lembDiseño de máquinasspa
dc.subject.lembInvestigacionesspa
dc.subject.lembAnálisisspa
dc.subject.proposalDesarrollo de prototiposspa
dc.subject.proposalAndroidspa
dc.subject.proposalControl de velocidadspa
dc.subject.proposalSolidWorksspa
dc.titleDiseño y construcción de una máquina para rehabilitación de extremidades superiores con control de velocidadspa
dc.title.translatedDesign and construction of an upper limb rehabilitation machine with speed controleng
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.driverinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.hasversioninfo:eu-repo/semantics/acceptedVersion
dc.type.localTrabajo de Gradospa
dc.type.redcolhttp://purl.org/redcol/resource_type/TP

Archivos

Bloque original

Mostrando 1 - 4 de 4
Miniatura
Nombre:
2014_Tesis_Jose_Enrique_Aparicio.pdf
Tamaño:
2.59 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Descripción:
Tesis
Descargar
Miniatura
Nombre:
2014_Presentacion_Jose_Enrique_Aparicio.pdf
Tamaño:
1.89 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Descripción:
Presentación
Descargar
Miniatura
Nombre:
2014_Codigos_Jose_Enrique_Aparicio.zip
Tamaño:
2.1 KB
Formato:
Unknown data format
Descripción:
Códigos
Descargar
Miniatura
Nombre:
2014_Anexos_Jose_Enrique_Aparicio.zip
Tamaño:
33.16 MB
Formato:
Unknown data format
Descripción:
Anexos
Descargar

Colecciones

Pregrado Ingeniería Mecatrónica
Grupo de Investigaciones Clínicas
Grupo de Investigación Control y Mecatrónica - GICYM