Estudo conceptual de uma almofada dinâmica : validação experimental da modulação da pressão de contacto, utilizando células de ar comprimido

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Sequeira, Américo Magno
Data de Publicação: 2011
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1822/21690
Resumo: Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Mecânica
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spelling Estudo conceptual de uma almofada dinâmica : validação experimental da modulação da pressão de contacto, utilizando células de ar comprimido615.478.2531.373.463Dissertação de mestrado integrado em Engenharia MecânicaA motivação para o trabalho presente surgiu na continuação do projecto “Sense4me - Sistema de monitorização e controlo de desconforto em deficientes físicos motores, acamados e pacientes cirúrgicos”, financiado pela FCT, que englobou uma equipa multidisciplinar coordenada pelo Departamento de Engenharia Têxtil e no qual o Departamento de Engenharia Mecânica teve uma participação qualificada, no projecto, fabrico e montagem de um protótipo laboratorial de uma almofada activa, utilizando jactos de água de alta velocidade. Como este protótipo se mostrou demasiado complexo e dispendioso para implementação numa solução comercial, foi decidido iniciar o desenvolvimento de um segundo protótipo baseado numa matriz de células de ar comprimido Na primeira parte do trabalho foi feita uma revisão bibliográfica sobre a temática de úlceras de pressão, suas causas e sua monitorização, sobre tecnologias e equipamentos actualmente utilizados no fabrico de colchões activos para fins especiais, complementada com o estudo teórico da análise de equipamentos utilizando células pneumáticas. O passo seguinte foi realizar o projecto conceptual para uma almofada pneumática dinâmica, a qual deverá utilizar uma manta de sensores para determinar pressões de risco na superfície de contacto com o corpo humano e reduzir localmente os valores críticos, através da modulação da pressão interna do ar nas células pneumáticas. Como o controlo da pressão que é feito através de válvulas direccionais, o objectivo final será obter um colchão dinâmico inovador que possa interagir com o seu utilizador, diminuindo deste modo o risco de desenvolver úlceras de pressão. Para caracterizar experimentalmente o funcionamento da almofada pneumática, foi implementada uma bancada de teste com duas células pneumáticas e o respectivo hardware e software que implicou, por exemplo, a utilização de válvulas direccionais especiais com dois níveis de pressão para pilotagem e alimentação. Os resultados destes testes, nomeadamente no que diz respeito à dinâmica de enchimento, esvaziamento e controlo individual da pressão em cada célula, vieram demonstrar a viabilidade deste tipo de sistemas para a operacionalidade de uma almofada dinâmica inteligente. O trabalho termina com a avaliação dos componentes necessários à construção de um colchão individual completo.This work follows from the project "Sense4me - monitoring and control system of discomfort, for bed resting people and surgical patients", financed by Fundação para a Ciência e Tecnologia, that involved a multidisciplinary team coordinated by the Textile Engineering Department and where the Mechanical Engineering Department participated in the design and construction of a laboratory prototype, using the principle of dynamic water-jets to implement an active seat cushion. As this prototype proved to be very complex and expensive for commercial production, a decision was made to design a second prototype based on a dynamic matrix of air-cells. The first part of the study is a literature review on the subject of pressure ulcers, their causes and monitoring, on technologies and equipment currently used in the construction of active mattresses, complemented with the analysis of equipment using pneumatic cells. The next step was the conceptual design of a laboratory setup for a dynamic-air seat cushion that will use a pressure-sensing coverlet to evaluate the threatening pressure-sore points, in the body/cushion contact surface, and actively reduce the contact-pressure at these points via air pressure control of the individual cells. A test bench was implemented for the experimental characterization of the seat-cushion, with two air-cells and the respective hardware and software. The results show that the dynamics of the pressure control system, for the individual cells make it a viable option for the construction of a full-scale dynamic and innovative bed mattress that can interact with its user, thus decreasing the risk of pressure ulcer formation. The dissertation ends with the analysis of the architecture and the needed components for the implementation of a full-mattress system.Martins, Luís BarreirosSeabra, EuricoUniversidade do MinhoSequeira, Américo Magno20112011-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1822/21690porinfo: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:RCAAP2023-07-21T12:47:13Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/21690Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T19:45:18.710670Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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