DISEÑO DE UNA PORTESIS DE BAJO COSTO UTILIZANDO IMPRESIÓN 3D

DISEÑO DE UNA PORTESIS DE BAJO COSTO UTILIZANDO IMPRESIÓN 3D

HOPE HAND (INMOOV)

(DESIGN OF A LOW COST PORTESIS USING 3D PRINTING)

P. Toalombo-Vargas (1)

1. Carrera de Mecánica, Facultad de Mecánica, Escuela Superior de Chimborazo, EC060155.

“*Correspondencia. ptoalombo@espoch.edu.ec:  (P. Toalombo-Vargas)

                                                                                                          RESUMEN

En el aula de mecánica (CI-10), se llevó a cabo un proyecto de ayuda social para las personas que no poseen una extremidad superior derecha (antebrazo). La pérdida de un miembro superior, esencialmente supone una disminución funcional, así como repercusiones estéticas, psicológicas, entre otras. Puede ser causada bien sea por malformaciones congénitas o por amputaciones. Las malformaciones congénitas se deben a la ausencia total de alguna de las extremidades del cuerpo humano desde el nacimiento. Estas prótesis son fabricadas por la técnica de FDM (modelo Raptor Hand Flexy Hand pertenecientes a la red E-nable) y su funcionamiento es mecánico El siguiente trabajo de investigación se basa en el diseño de una prótesis open-source y de bajo costo. Los mecanismos integrados en nuestra prótesis tienen mejoras sobre prótesis existentes diseñadas previamente a esta. También cumple con dos objetivos, la funcionalidad y con la estética.  Está compuesta por la estructura que se encarga de la funcionalidad de la mano y por cubiertas para cada falange y la palma. Estas cubiertas son personalizables y fáciles de remplazar lo que permite a los pacientes escoger la apariencia de la prótesis sin afectar el funcionamiento de la misma. Además, el diseño intenta imitar el movimiento y el agarre de una mano biológica.

Palabras clave: Flexy hand, Modelo Raptor Hand, Movimiento pinza fina.

ABSTRACT

In the mechanics classroom (CI-10), a social aid project was carried out for people who do not have a right upper extremity (forearm). The loss of a superior limb, essentially supposes a functional decrease, as well as aesthetic, psychological repercussions, among others. It can be caused either by congenital malformations or amputations. Congenital malformations are due to the total absence of any of the extremities of the human body from birth. These prostheses are manufactured by the FDM technique (Raptor Hand Flexy Hand model belonging to the E-nable network) and their operation is mechanical. The following research work is based on the design of an open-source and low-cost prosthesis. The mechanisms integrated in our prosthesis have improvements on existing prostheses previously designed to this one. It also meets two objectives, functionality and aesthetics. It is composed of the structure that handles the functionality of the hand and covers for each phalanx and palm. These covers are customizable and easy to replace, allowing patients to choose the appearance of the prosthesis without affecting the performance of the prosthesis. In addition, the design attempts to mimic the movement and grip of a biological hand.

Keywords: Flexy hand, Raptor Hand model, Fine grip movement.

1. Introducción

La utilización de un polímero PLA (Ácido poliláctico), para la impresión de esta prótesis que nos ayuda a que este proyecto llegue al mercado comercial, El ácido poli-láctico es un polímero biodegradable derivado del ácido láctico. Es un material altamente versátil, que se hace a partir de recursos renovables al 100%, como son el maíz, la remolacha, el trigo y otros productos ricos en almidón. Este ácido tiene muchas características equivalentes e incluso mejores que muchos plásticos derivados del petróleo, lo que hace que sea eficaz para una gran variedad de usos (1). En la actualidad, ha tenido una gran influencia de la técnica la técnica de FDM en la fabricación de prótesis de mano, debido a que por esta técnica las prótesis tienden a ser mucho más económicas y, por ende, accesibles al momento de su adquisición. Su mecanismo de accionamiento es el de una prótesis mecánica, sin embargo, se han elaborado prótesis mioeléctricas a través de esta vía (2). El tipo de esta prótesis es mecánico, Se caracterizan por ser prótesis activas accionadas por la fuerza propia del usuario. La función principal de estos dispositivos se basa en la apertura y cierre por medio de un sistema compuesto por una liga o resorte colocado en un arnés que sea justa a la parte más cercana a la prótesis, bien sea mano, parte del brazo, entre otros, y el cual es controlado por el movimiento del ser humano (3). SOLIDWORKS® es el paquete CAD 3D más usados en la educación y la industria hoy en día. El aprendizaje de SOLIDWORKS le ayuda a situarse por encima de su competencia mediante el desarrollo de las habilidades de diseño e ingeniería que necesita para tener éxito en el próximo paso formativo, o cuando se disponga a entrar en el mercado laboral, esta aplicación nos ayudó a poder realizar el diseño de la prótesis (4). Otro desafío fue el diseño del dedo gordo debido a que es debía funcionar y tener el tamaño adecuado para que funcionara como una mano biológica (5).

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