Tesis profesional presentada por
Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica. Departamento de Computación, Electrónica y Mecatrónica. Escuela de Ingeniería y Ciencias, Universidad de las Américas Puebla.
Jurado Calificador
Presidente: Dr. José Luis Vázquez
González
Vocal y Director: Dr. Tadeusz Majewski
Szymiec
Secretario: Dr. Rubén Alejos
Palomares
Suplente: M.C. Juan Antonio Navarro
Martínez
Cholula, Puebla, México a 11 de diciembre de 2007.
En el siguiente trabajo se desarrollará el diseño de una prótesis de pie, enfocado para personas que han sufrido la desgracia de perder una de sus extremidades inferiores. Para poder realizar este trabajo se realizó una investigación teórica e investigación de campo en "Prosthetic Laboratories" ubicados en Lacrosse, WI.
Debido a que este es el primer trabajo que se realiza en esta área dentro de la Universidad, se da una amplia introducción al tema de la protésica, explicando sus orígenes y el trabajo que se ha desarrollado en el mundo desde su comienzo hasta la actualidad y las partes de las que consta una prótesis. De la misma forma, se explica de manera detallada que es la amputación y las principales razones por las que una persona tiene que ser sometida a la misma, así como también el proceso del tratamiento protésico.
Para poder realizar el diseño de un pie artificial, es necesario contemplar temas como el análisis de la marcha común de las personas, así como la anatomía del pie y tobillo, y la biomecánica de los mismos donde se describen las restricciones y capacidades de movimiento que estos tienen naturalmente. Mas adelante, se hace una revisión de los materiales utilizados en el área de la protésica y se analizan sus propiedades físicas. Estos temas son explicados detalladamente a lo largo de los capítulos.
Una vez que se han explicado estos temas, se proponen alternativas para el diseño y se selecciona la mejor de ellas tomando en cuenta parámetros de funcionalidad, costo, peso y dimensiones. Completado esto se realizan los cálculos correspondientes para el diseño, se elaboran las piezas en software especializado en diseño y se proponen los materiales más adecuados para las mismas.
Obtenido esto, se elabora un prototipo representativo utilizando una técnica de manufactura conocida como "prototipo rápido", en la cual se utilizan materiales de bajo costo como resinas plásticas, y gracias a la elaboración e introducción de un código en máquinas conocidas como impresoras en 3D, se obtiene dicho prototipo.
También se realizan pruebas en software al diseño para validar que los cálculos realizados sean correctos y verificar que el pie diseñado soporte las fuerzas desarrolladas por una persona al caminar.
Al terminar este proceso se explican cuales son las características del diseño final y se elaboran algunas conclusiones.
Agradecimientos (archivo pdf, 7 kb)
Introducción (archivo pdf, 10 kb)
Capítulo 1. Introducción a la amputación y a la protésica (archivo pdf, 288 kb)
Capítulo 2. Biomecánica del pie (archivo pdf, 1 mb)
Capítulo 3. Análisis de la marcha (archivo pdf, 121 kb)
Capítulo 4. Materiales protésicos (archivo pdf, 71 kb)
Capítulo 5. Diseño de prótesis de pie (archivo pdf, 454 kb)
Capítulo 6. Resultados (archivo pdf, 382 kb)
Capítulo 7. Conclusiones (archivo pdf, 15 kb)
Rayón Fernández, A. 2007. Diseño de prótesis de pie. Tesis Licenciatura. Ingeniería Mecatrónica. Departamento de Computación, Electrónica y Mecatrónica, Escuela de Ingeniería y Ciencias, Universidad de las Américas Puebla. Diciembre. Derechos Reservados © 2007.