Prototipo rehabilitador isocinético pasivo de rodilla

Abstract

El presente trabajo trata sobre la rehabilitación postquirúrgica de rodilla, misma que representa un proceso largo y complejo para los pacientes debido a que presentan rigidez articular y se encuentran en un ciclo traumático, así como también, para el fisioterapeuta que la realiza ya que le resulta difícil proporcionar un movimiento pasivo continuo a la articulación y requiere que esta se efectúe de manera cuidadosa e inmediata a la operación. Para ello, se plantea tres propuestas de soluciones en base a los parámetros esperados en el dispositivo, posteriormente se selecciona el modelo que cumpla con los requerimientos establecidos. En base al método de elementos finitos se realiza el análisis de esfuerzo y desplazamiento, además se determina el factor de seguridad utilizando el software computacional Solidworks 2015, adicionalmente se efectúa el cálculo del torque necesario en el tornillo de potencia para elevar la carga. Seguido se efectúa la selección del microcontrolador, así como el actuador tomando en cuenta el torque calculado previamente. Además se diseña el controlador adecuado a implementarse, para determinar la estabilidad del sistema se realiza el modelamiento matemático, también se desarrolla el control de posición y velocidad. El prototipo rehabilitador isocinético pasivo de rodilla permite realizar movimientos de flexoextensión en amplitudes de ángulo entre 0° y 120°, número de repeticiones en un rango de 1 a 99, velocidad desde 60°/min hasta 110°/min y medidas antropométricas configurables de acuerdo al paciente.