PRESENTACION PROTESIS INTELIGENTES

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BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA   MATERIA: DHTIC   ENSAYO: PRÓTESIS INTELIGENTES   NOMBRE: ANA GUADALUPE MARTÍNEZ MORALES   MAESTRO: JORGE ALFREDO LOMBARDERO CHARTUNI   VERANO 2014   :

BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA   MATERIA: DHTIC   ENSAYO: PRÓTESIS INTELIGENTES   NOMBRE: ANA GUADALUPE MARTÍNEZ MORALES   MAESTRO: JORGE ALFREDO LOMBARDERO CHARTUNI   VERANO 2014  

INDICE:

INDICE Introducción..............................................................................................................3 1.- ¿Qué es una prótesis?.........................................................................................4 2.- Reseña histórica de las prótesis...........................................................................6 3.- Sistemas protésicos ............................................................................................... 6 Prótesis eléctricas ....................................................................................................... 6 Prótesis neumáticas ...................................................................................................6 Prótesis mioeléctricas .................................................................................................7 Prótesis híbridas ...........................................................................................................9 4.- Materiales inteligentes..........................................................................................9 Aleaciones ..................................................................................................................11 Plásticos ....................................................................................................................... 11 Polietileno .................................................................................................................... 11 Polipropileno ............................................................................................................... 12 Poliesterino .................................................................................................................. 12

INDICE:

INDICE Resinas........................................................................................................12 Látex............................................................................................................13 PVC..............................................................................................................13 Silicona.........................................................................................................13 5.- Mecanismos ........................................................................................... 14 Mecanismos de barras ............................................................................... 14 Mecanismos de barras rígidas ................................................................... 14 Mecanismos con motor en cada juntura ................................................. 14 Transmisión de poleas..................................................................................15 Actuadores .................................................................................................... 15 Actuadores convencionales ........................................................................ 15 Actuadores no convencionales .................................................................. 16 Sensores .......................................................................................................... 16 Sensores efecto Hall ....................................................................................... 17 Sensores ópticos ............................................................................................. 17 Acelerómetros ............................................................................................... 18 Sensores de fuerza resistivos ........................................................................ 18 Galgas extensométricas .............................................................................. 18 6.- Conclusiones ............................................................................................. 19

INTRODUCCIÓN:

INTRODUCCIÓN Desde la época de los cavernícolas se conoce que existió la necesidad de reemplazar con algo partes o extremidades del cuerpo que han sido perdidas al momento de cazar los alimentos o incluso en peleas con otros cavernícolas, las primeras prótesis que se hicieron fueron de madera y de manera muy rustica, luego con el pasar de los años las prótesis se fueron mejorando, combinando madera y metales como el acero y el bronce para crear garfios o instrumentos que parezcan piernas o brazos y en algo reemplazar los reales, claro que eran partes inmóviles y no le servían mucho a los individuos que los utilizaban.

¿QUÉ ES UNA PRÓTESIS?:

¿QUÉ ES UNA PRÓTESIS? Es un dispositivo diseñado para reemplazar una parte faltante del cuerpo o para hacer que una parte del cuerpo trabaje mejor. Los ojos, los brazos, las manos, las piernas o las articulaciones faltantes o enfermas comúnmente son reemplazados por dispositivos protésicos. La palabra prótesis proviene del griego: “pros” que significa por añadidura, y “ the-sis ” que es disposición. L prótesis entonces es un procedimiento mediante el cual se repara artificialmente la falta de un órgano o parte de él. Es el aparato o dispositivo destinado a esta reparación, o sea que es una extensión artificial que reemplaza una parte faltante del cuerpo.

PRÓTESIS ELÉCTRICAS:

PRÓTESIS ELÉCTRICAS Estas prótesis usan motores eléctricos en el dispositivo terminal, muñeca o codo con una batería recargable. Éstas prótesis se controlan de varias formas, ya sea con un servocontrol , control con botón pulsador o botón con interruptor de arnés. En ciertas ocasiones se combinan éstas formas para su mejor funcionalidad. Se usa un socket que es un dispositivo intermedio entre la prótesis y el muñón logrando la suspensión de éste por una succión. Es más costosa su adquisición y reparación, existiendo otras desventajas evidentes como son el cuidado a la exposición de un medio húmedo y el peso de la prótesis.

PRÓTESIS NEUMÁTICAS:

PRÓTESIS NEUMÁTICAS Estas prótesis eran accionadas por ácido carbónico comprimido, que proporcionaba una gran cantidad de energía, aunque también presentaba como inconveniente la complicación de sus aparatos accesorios y del riesgo del uso del ácido carbónico. Son prótesis accionadas por aire comprimido que utilizan actuadores por músculos neumáticos, proporcionan una gran cantidad de energía, aunque también presentan como inconveniente la complicación de sus aparatos accesorios.

PRÓTESIS MIOELÉCTRICAS:

PRÓTESIS MIOELÉCTRICAS Las prótesis mioeléctricas son prótesis eléctricas controladas por medio de un poder externo mioeléctrico , estas prótesis son hoy en día el tipo de miembro artificial con más alto grado de rehabilitación. Sintetizan el mejor aspecto estético, tienen gran fuerza y velocidad de prensión, así como muchas posibilidades de combinación y ampliación.

PRÓTESIS HÍBRIDAS:

PRÓTESIS HÍBRIDAS Una prótesis híbrida combina la acción del cuerpo con el accionamiento por electricidad en una sola prótesis. En su gran mayoría, las prótesis híbridas sirven para individuos que tienen amputaciones o deficiencias transhumerales que son arriba del codo. Las prótesis híbridas utilizan con frecuencia un codo accionado por el cuerpo y un dispositivo terminal controlado en forma mioeléctrica como gancho o mano.

MATERIALES INTELIGENTES:

MATERIALES INTELIGENTES Las principales características de este tipo de materiales son: de manera intrínseca presentan sensores de reconocimiento y medida de la intensidad del estímulo ante el que reaccionará el material. A su vez presentan “actuadores” intrínsecos, que responden ante dicho estímulo. Para controlar la respuesta de una forma predeterminada presentan mecanismos de control y selección de la respuesta. El tiempo de respuesta es corto. El sistema comienza a regresar a su estado original tan pronto como el estímulo cesa.

ALEACIONES:

ALEACIONES Son sustancias compuestas por dos o más metales, o de uno o más metales con algunos elementos no metálicos. El acero inoxidable es una clase de acero que resiste la corrosión, ya que contiene cromo que posee gran afinidad por el oxígeno y reaccionando con él, y formando una capa pasivadora , que evita la corrosión del hierro. Algunos tipos de acero inoxidable contienen además otros elementos aleantes ; los principales son el molibdeno y el níquel. Las aleaciones de titanio son extremadamente fuertes, altamente dúctiles y fácilmente forjadas y maquinadas.

PLÁSTICOS:

PLÁSTICOS Materiales poliméricos orgánicos compuestos por moléculas orgánicas gigantes que son plásticos, es decir, que pueden deformarse hasta conseguir una forma deseada por medio de extrusión, moldeo o hilado. Las moléculas pueden ser de origen natural, por ejemplo la celulosa, la cera y el caucho o hule, natural, o sintéticas, como el polietileno y el nylon. Los materiales empleados en su fabricación son resinas en forma de bolitas, polvo, o en disolución.

RESINAS:

RESINAS Las resinas epoxi se usan tanto en la construcción de moldes como de piezas maestras, laminados, extrusiones y otras ayudas a la producción industrial. Los resultados son más baratos, resistentes y rápidos de producir que los hechos de madera, metal, etc. Los compuestos de fibras y epoxi, aunque son más caros que las resinas de poliéster o de éster de vinilo, producen piezas más resistentes

LÁTEX:

LÁTEX Este es el material más común utilizado para la restauración estética. El látex es un elemento que se encuentra en estado líquido y se prepara con algunos aditivos como el alginato y algunas tinturas vegetales. Con este material se hacen generalmente los guantes de prótesis. Este material tiene la ventaja de ser bastante ligero y económico pero se puede marchar con mucha facilidad, algunos pacientes dicen que carece de realismo estético y sensorial comparado con otros materiales.

PVC:

PVC El PVC regido es un polímero termoplástico que se utiliza con mayor frecuencia en prótesis para amputaciones de desarticulación de la muñeca. Este material presenta buenos resultados en personas que tienen cortos muñones y que no pueden toleran una prótesis estándar por el peso.

SILICONA:

SILICONA La silicona ha existido por mucho tiempo, pero solo recientemente se ha utilizado para la restauración de miembro superior. El proceso de restauración con silicona es más complejo que con latex y PVC, pero a menudo ofrece mayor realismo y restauraciones duraderas. Este material no mancha como el látex pero es más pesado, se puede utilizar en cierto tipo de prótesis, es más costoso y tiene procesos de fabricación más largos.

MECANISMOS DE BARRAS:

MECANISMOS DE BARRAS Este tipo de mecanismo es muy utilizado para construir prótesis robóticas, consiste en la transmisión de movimientos a las falanges instalando barras conectadas a los mismos en una configuración adecuada, con este mecanismo se elimina el empleo de motores para dar movimiento a las articulaciones y es fácil de manufacturar.

TRANSMISIÓN POR POLEAS:

TRANSMISIÓN POR POLEAS Para la transmisión por poleas las cuerdas de transmisión de todas las poleas deben ir unidas en un punto fijo a las respectivas poleas para así evitar deslizamientos y lograr que el movimiento se transmita, este tipo de transmisión aplicado a un dedo mecánico.

ACTUADORES:

ACTUADORES Un actuador es un tipo de transductor, que es un elemento que convierte un tipo de energía eléctrica, hidráulica o neumática, causando un efecto de movimientos lineales o angulares en un sistema automatizado. Los mecanismos en manos robóticas están compuestos por motores o materiales compuestos los cuales pueden ser clasificados de acuerdo a su principio de funcionamiento, además son clasificados en convencionales y no convencionales. Los primeros se basan en principios electromagnéticos mientras que los otros son basados en fenómenos físicos relacionados directamente a la composición atómica del material, por ejemplo el caso de uniones metálicas, materiales piezoeléctricos, compuestos químicos, etc.

SENSORES:

SENSORES Una de las acciones más complejas que integran la actividad motora y sensorial es el hecho de agarrar algo con la mano. La fuerza que se emplea en la sujeción de un vaso está regulada por la información táctil como la textura, la presión, en contacto con el vaso, de esta manera se ejerce la fuerza necesaria para sujetarlo sin que se resbale, y sin producir un esfuerzo excesivo. Este tipo de control en la mayoría prótesis actuales se hace utilizando un sistema de visión, sin embargo esto supone que el manejo de la prótesis no es posible sin utilizar el sistema de visión.

CONCLUSIONES:

CONCLUSIONES Recordemos que al diseñar prótesis exitosas, se tienen varias especificaciones a cumplir, al necesitar potencias tan altas, y no tener la posibilidad de conseguir una fuente portátil que nos proporcione la potencia requerida y que además sea de bajo peso, tamaño y costo, nos encontramos ante el principal problema del uso de las aleaciones con memoria de forma, para esta aplicación en particular. Los alambres musculares necesitan ser más estudiados y desarrollados para mejorar su funcionamiento en general, y de esta manera poder ser utilizados exitosamente en una prótesis de miembro superior. No se pueden despreciar las grandes ventajas que en general los materiales con memoria de forma posee, por tal motivo es necesario experimentar no solo con los alambres musculares de nitinol , si no con los otros tipos de materiales de memoria de forma existentes. En un futuro, con el adecuado control y corriente requerida, estos materiales podrían ser los más utilizados en las prótesis, resolviendo así el problema actual de los actuadores y como consecuencia mejorar la funcionalidad y estética de las prótesis de miembro superior.

BIBLIOGRAFÍA:

BIBLIOGRAFÍA Dorado González J. M. Robótica y prótesis inteligentes. Revista Digital universitaria. Weitz , A. y Weiland J. (2014). Neural Computation, Neural Devices, and Neural Prosthesis. New York. Castellanos S., Muños C. (2011 marzo). Revista Cubana de Investigaciones Biomédicas. Colombia.

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