Diseño y construcción de una prótesis biomecánica para personas con amputación Transtibial

Abstract

El presente trabajo tiene como objetivo el diseñar y construir un prototipo de prótesis biomecatrónica para personas con amputaciones transtibiales. Este estudio está enmarcado en la producción de prótesis robóticas por parte de la Universidad Técnica del Norte cuyo principal propósito es la generación de estos dispositivos, de calidad, a bajo precio para que todos los ecuatorianos tengan acceso. El trabajo corresponde a un diseño de un pie protésico para una persona adulta de 700 N de peso, con nivel 2 de movilidad, en otras palabras, que le permita deambular en espacios abiertos sin restricciones. Para llevar a cabo este diseño, se realiza un modelado CAD/CAM/CAE usando el software SolidWorks, para finalmente ensayar el prototipo. Durante el proceso de CAE se evaluaron las fuerzas de reacción generadas en las tres etapas principales de la marcha humana: contacto talón, apoyo medio y despegue. Se selecciona un pie de fibra de carbono (LP Vari-Flex) debido a que cumple con las características de amortiguación durante la marcha y por la ausencia de tecnología para la construcción del mismo. Por otra parte, se selecciona un moto-reductor capaz de generar el movimiento de flexo-extensión. Los componentes de la estructura son fabricados en aleación de aluminio 7075. Finalmente, se realizan las pruebas de ingeniería con el fin de evaluar el funcionamiento de la prótesis.