Diseño Geométrico y Prototipado de un Mecanismo Paralelo (2-RRU)-URR para Terapia de Rehabilitación del Pulgar
Autores: Choi, Woo-hyeok; Takeda, Yukio
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Diseño Geométrico y Prototipado de un Mecanismo Paralelo (2-RRU)-URR para Terapia de Rehabilitación del Pulgar
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Terapia de rehabilitación del pulgar
Mecanismo paralelo
Partes de sujeción de la mano
Actuadores
Colisiones
Espacio de trabajo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 40
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, se demostró el diseño geométrico de un mecanismo paralelo (2-RRU)-URR (donde R y U representan las juntas revoluta y universal, respectivamente) para la terapia de rehabilitación del pulgar. Este artículo consta de dos partes: el procedimiento de diseño para el desarrollo de un dispositivo de rehabilitación del pulgar y el experimento con el prototipo. Debido a que la mano generalmente tiene un área de trabajo limitada, el diseño de las partes de sujeción de la mano y la colocación de los actuadores requieren una cuidadosa consideración de los diversos factores. Junto con los requisitos cinemáticos del dispositivo, se debe considerar la interacción entre el mecanismo y los dedos. El mecanismo propuesto tiene tres actuadores colocados en la sujeción de la mano. Cuando el mecanismo está acoplado a la mano, existe la posibilidad de colisiones entre los dedos del usuario y el mecanismo. Se idearon dos candidatos de diseño considerando el área de trabajo limitada de la mano y la necesidad de evitar colisiones. Debido a la dependencia del espacio de trabajo en la colocación de los actuadores, se realizó una comparación del espacio de trabajo de los dos diseños candidatos y el espacio de trabajo objetivo. El espacio de trabajo objetivo se determinó mediante el uso de datos de medición de la trayectoria del pulgar. Se fabricó un prototipo utilizando materiales de plástico impreso en 3D y aluminio. Para confirmar el rendimiento práctico del prototipo, se llevaron a cabo experimentos con usuarios en los que se realizó una comparación entre los datos de medición del pulgar y la trayectoria controlada de cada persona. Se realizaron movimientos en dos direcciones, específicamente, aducción-abducción y flexión-extensión. Los resultados mostraron que la trayectoria controlada de flexión-extensión coincidía estrechamente con la trayectoria de medición del pulgar. Finalmente, se discuten los resultados experimentales.
Descripción
En este artículo, se demostró el diseño geométrico de un mecanismo paralelo (2-RRU)-URR (donde R y U representan las juntas revoluta y universal, respectivamente) para la terapia de rehabilitación del pulgar. Este artículo consta de dos partes: el procedimiento de diseño para el desarrollo de un dispositivo de rehabilitación del pulgar y el experimento con el prototipo. Debido a que la mano generalmente tiene un área de trabajo limitada, el diseño de las partes de sujeción de la mano y la colocación de los actuadores requieren una cuidadosa consideración de los diversos factores. Junto con los requisitos cinemáticos del dispositivo, se debe considerar la interacción entre el mecanismo y los dedos. El mecanismo propuesto tiene tres actuadores colocados en la sujeción de la mano. Cuando el mecanismo está acoplado a la mano, existe la posibilidad de colisiones entre los dedos del usuario y el mecanismo. Se idearon dos candidatos de diseño considerando el área de trabajo limitada de la mano y la necesidad de evitar colisiones. Debido a la dependencia del espacio de trabajo en la colocación de los actuadores, se realizó una comparación del espacio de trabajo de los dos diseños candidatos y el espacio de trabajo objetivo. El espacio de trabajo objetivo se determinó mediante el uso de datos de medición de la trayectoria del pulgar. Se fabricó un prototipo utilizando materiales de plástico impreso en 3D y aluminio. Para confirmar el rendimiento práctico del prototipo, se llevaron a cabo experimentos con usuarios en los que se realizó una comparación entre los datos de medición del pulgar y la trayectoria controlada de cada persona. Se realizaron movimientos en dos direcciones, específicamente, aducción-abducción y flexión-extensión. Los resultados mostraron que la trayectoria controlada de flexión-extensión coincidía estrechamente con la trayectoria de medición del pulgar. Finalmente, se discuten los resultados experimentales.