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La mecatrónica en el diseño de prótesis
inteligentes

M I. Rosa Itzel Flores Luna
Contenido
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Introducción
Problemática
Desarrollos tecnológicos
Proyección profesional
Conclusiones
Preguntas
¿Ingeniería en medicina!
Introducción
¿Cómo?
Aprendiendo a diseñar
Planteamiento del
problema

Diseño
conceptual

Especificaciones

Conceptos de
solución

Proceso de
diseño

Diseño de
configuración

Conceptos
seleccionados
Modelado
matemático

Diseño de
detalle

Simulación de
comportamiento
Planos de
fabricación
Distribución porcentual de la población
con discapacidad según la causa, INEGI 2010
En el 2010 existían en México 3,347,849 personas,
tienen algún tipo de discapacidad; de éstas últimas
el 45.3% padece discapacidad del tipo motriz.
Población con discapacidad
por grupos de edad, INEGI 2010
1%
13%
35%
0 a 14 años

15 a 64
51%

65 y más años
No especificado
Ortoprótesis
• Aparato externo utilizado para modificar las condiciones
estructurales y funcionales del sistema neuromuscular o del
esqueleto, así como para remplazar total o parcialmente un
segmento de un miembro ausente o deficiente.
Prótesis
• Una prótesis es un elemento desarrollado con el fin de reparar
o remplazar una función, una parte o un miembro completo
del cuerpo humano afectado, por lo tanto, una prótesis para el
paciente y en particular para el amputado, también colabora
rehabilitación psicológica del mismo, creando una percepción
de totalidad al recobrar la movilidad y la apariencia.
Clasificación de las prótesis
Pasivos

Cosmética

Neumática
Sistemas
Protésicos

Propulsión
Asistida

Mioeléctrica
Eléctrica

Activos

Híbrida
Propulsión
Muscular

Mecánica
Prótesis cosmética
Prótesis mecánica
• Sistema de propulsión muscular,
con una transmisión por medio de
arneses.
• Son de apertura voluntaria.
• La prótesis servirá como una
ayuda y con frecuencia no es
requerida
para desempeñar
movimientos
intrincados
o
delicados.
• Su unidad terminal puede ser una
mano o un gancho.
Prótesis mioelécticas
•

Utilizan las señales eléctricas
obtenidas del músculo de la
extremidad residual para su
control.

•

Constan con sensores de
prensión en la unidad terminal.
Son más estéticas, tienen gran
fuerza y velocidad de prensión.

•

•

Emplean baterías recargables
para el sistema de alimentación
de los motores.
Prótesis mioelécticas
Prótesis de mano actuales

• Be-bionic

• i-limb

• Michelangelo
i- limb
Be bionic
Michelangelo – Otto Bock
DLR hand

DLR Hand the German
Aerospace Center (DLR),
Harbin Institute of
Technology (HIT)
La función de la mano
• La mano realiza principalmente

dos

funciones; la prensión y el tacto.

• Cuando la mano es supervisada por la
vista es llamada mano de trabajo. Si la

mano no es supervisada por la vista,
sino por el control táctil, entonces es
llamada mano auxiliar.
Prótesis

Dedos

Pulgar
X
Surface segmentation

Smart material

X
X
Space segmentacion
Object segmentation
Decreasing density
Increasing asymetry
Geometric evolution of linear
contructions
Geometric evolution of volumetric
constructions
Dynamization
Acition coordination
Non-Linearity
Mono-bi-poly-Similar objects
Mono-bi-poly-Various objects
Mono-bi-poly-Similar objects
Mono-bi-poly-Various objects
Mono-bi-poly-Increasing
differences
Increasing use of senses
Customer purchase focus
Design point
Degrees of freedom
Reducing system complexity
Controlability
Decreasing human involvement
Reducing energy conversion to 0

Parámetros evolutivos

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Radar evolución de prótesis
CDMIT
Grupo de diseño de prótesis
CDMIT I
Pruebas de funcionamiento
Mano CDMIT II
Casos de estudio
Ortoprótesis para mano
Ortoprótesis para mano
Caso de estudio
Pruebas de funcionamiento
Socket para
miembro superior
Socket para
miembro superior
Socket para miembro inferior
Socket
autoajustable
de pierna
Patente en trámite

Uso de
sensores y
cámaras de
aire
Autor: Hanna Leslye
Rodilla policéntrica
Rehabilitación virtual
Diseño del circuito
Circuito
Entrenador mioeléctrico
Interfaz Ixtli
Rehabilitación virtual
Grupo de trabajo
• Coordinador general:
Jesús Manuel Dorador González.
• Diseño mecánico: Rosa Itzel Flores Luna
• Adquisición de señales: Ana Juárez Mendoza.
• Modelado Virtual: Mariano García del Gállego.
• Control: Edmundo Rocha Cózatl.
• Mecanismos: Francisco Cuenca Jiménez, Julio Díaz Montes.
• Miembro Inferior: Hanna García Guerra, Jorge Alberto Nájera
Castrejón.
Grupo de trabajo
• Emiliano Nava Morales
• Cristian Giovanny Rangel
Lara
• Pol David Torres Martínez
• Juan Miguel Ramírez
Rocamora
• Liliana Berenice Mondragón
Gómez
• Juan Enrique Argüelles
Morales

• Juan Pablo de la Barrera
Patiño
• Miguel Ángel López
Velázquez
• Tania García García
• Jonathan Ramírez de León
• Eduardo Garibay Castañeda

• Etc.
Gracias.
Centro de Diseño Mecánico e Innovación Tecnológica
Facultad de Ingeniería
UNAM

dorador@unam.mx
iitzel.flores@comunidad.unam.mx

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