Estudo e desenvolvimento de uma prótese de mão utilizando técnicas de soft robotics

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Almeida, Hugo Gonçalo Lopes de
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.21/13400
Resumo: Mestrado em Engenharia Biomédica
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spelling Estudo e desenvolvimento de uma prótese de mão utilizando técnicas de soft roboticsOrtoprotesiaPrótese de mãoAtuador pneumáticoEngenharia inversaPrototipagem rápidaProsthetics and orthoticsHand prosthesisSoft roboticsPneumatic actuatorReverse engineeringFast prototypingMestrado em Engenharia BiomédicaO corpo humano é constituído por um conjunto de órgãos que trabalham em sintonia possibilitando o bem-estar e a autonomia das pessoas. Ainda que o cérebro seja o órgão de maior peso na distinção das outras espécies, existem outros elementos sem os quais o homem não prosperava. A mão humana é um desses órgãos, cuja ausência é impactante tanto a nível físico como psicológico. Apesar desse impacto, ainda se verifica que uma percentagem considerável dos lesados dispensam a utilização de uma ferramenta que colmate esta deficiência, devido às suas limitações. Este trabalho de projeto surge em resposta às inúmeras insuficiências das próteses convencionais atuais, nomeadamente estéticas, financeiras e mecânicas, que não conseguem suprimir as necessidades dos seus usuários. Tal como o título deste trabalho indica, foi desenvolvida uma prótese da mão humana, recorrendo a técnicas de soft robotics, utilizando engenharia inversa e prototipagem rápida. O projeto realizado envolveu a aquisição e processamento de uma imagem médica da mão do usuário, seguida de um processo de modelação iterado com simulações, que se mostrou complexo. Com os modelos projetados procedeu-se para a conceção de um protótipo da prótese por impressão 3D, tendo-se conseguido um produto final esteticamente apelativo, com uma morfologia similar à da mão. Contudo verificou-se limitações da tecnologia disponível que condicionaram a funcionalidade da prótese. Com o protótipo fabricado, projetou-se um circuito eletropneumático com o intuito de iniciar o desenvolvimento de uma metodologia de controlo e testar a prótese concebida. Os testes realizados permitiram estudar mecanicamente o produto final e validar o conceito aplicado no desenvolvimento deste trabalho de projeto.ABSTRACT - The human body consists of a set of organs that work in tune providing health and autonomy in the tasks of everyday life. Although the brain is the organ of greater weight in the distinction of the other species, there are other elements without which the man did not prosper. The human hand is one of these organs whose absence is striking both physically and psychologically. In spite of this impact, it is verified that a considerable percentage of the injured, still need the use of a tool that fills this deficiency, due to its limitations. This work project arises in response to the innumerable shortcomings of the current conventional prostheses, namely aesthetic, financial, and mechanical, that cannot suppress the needs of its users. As the title of this dissertation indicates, it was developed a human hand prosthesis, using soft robotic techniques, using reverse engineering, and rapid prototyping. The project involved the acquisition and processing of a medical image from the user's hand, followed by an iterated modeling process with simulations, which proved to be complex. With the models designed, it was manufactured a prototype of the prosthesis by 3D printing, achieving an aesthetically appealing final product, with a morphology similar to that of the hand. However, there were limitations of the available technology that conditioned the functionality of the prosthesis. With the prototype manufactured, an electro-pneumatic circuit was designed with the intention of starting the development of a control methodology and testing the prosthesis. The tests enabled the study of the mechanical behavior of the final product and the validation of the concept applied in the development of this project work.Instituto Politécnico de Lisboa, Escola Superior de Tecnologia da Saúde de LisboaMendes, Mário Gonçalves CavacoAlmeida, Paulo Pires deRCIPLAlmeida, Hugo Gonçalo Lopes de2021-05-31T15:34:07Z2018-112018-11-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.21/13400porAlmeida HG. Estudo e desenvolvimento de uma prótese de mão utilizando técnicas de soft robotics [dissertation]. Lisboa: Escola Superior de Tecnologia da Saúde de Lisboa - Instituto Superior de Engenharia de Lisboa/Instituto Politécnico de Lisboa; 2018.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-08-03T10:08:03Zoai:repositorio.ipl.pt:10400.21/13400Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T20:21:21.335249Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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