Dispositivo para cinesiterapia pasiva de rodilla con mecanismo de articulación policéntrica

Abstract

Se presenta el diseño y construcción de un dispositivo de rehabilitación de rodilla que permite un movimiento pasivo continuo (CPM). Para obtener el modelo se plantean dos soluciones, en base a las especificaciones del sistema a diseñar, seguido de la selección de la propuesta que cumpla con los requerimientos. Posteriormente; se lleva a cabo el análisis de esfuerzos, desplazamientos y factor de seguridad con el software “SolidWorks 2018”, al mismo tiempo, se calcula de manera analítica, algunos elementos del modelo, verificando la condición segura del rehabilitador. La construcción del mecanismo se realiza en materiales de línea hospitalaria, específicamente, acero AISI 304 y AISI 1018, en su mayoría estructura tubular. El control de posicionamiento y velocidad del dispositivo se desarrolla mediante el drive TB6560, el motor paso a paso NEMA 23 y el microcontrolador Arduino Mega, elementos elegidos de acuerdo a los parámetros de diseño electrónico y de control. La HMI (Interfaz Hombre Máquina) del dispositivo es sencilla e intuitiva; la programación se realiza considerando el número de repeticiones desde uno (01) a treinta (30), el ángulo de flexo-extensión desde 0° a 120° (de acuerdo a la fisiología normal de la rodilla) y la velocidad del dispositivo comprendida en 60°/min, 70°/min, 80°/min y 90°/min. Cabe destacar que el precio final del rehabilitador, representa un setenta y cinco por ciento (75%) menor que un aparato comercial. Finalmente, el modelo ha sido construido con elementos ajustables, considerando las medidas antropométricas de la población ecuatoriana, y además, con el fin de mejorar la estabilidad, el dispositivo consta de una estructura con articulación policéntrica.