Pesquisa e desenvolvimento estrutural de prótese de mão utilizando impressão 3D

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Haiduk, Pedro Felippe
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10226
Resumo: O número de pessoas amputadas e que utilizam próteses é expressivo no Brasil, por isso, estudos a respeito da melhoria da qualidade de vida desses pacientes se tornam cada vez mais necessários. O foco desse trabalho é voltado para alcançar as necessidades das pessoas que não possuem a mão, pois a falta desse membro apresenta um grande impacto negativo na sua qualidade de vida. A prótese é um instrumento utilizado para substituir um membro ou um órgão. Se torna difícil o desenvolvimento de uma prótese que apresente características mais próximas da mão humana. O objetivo deste trabalho é de desenvolver e fabricar uma prótese de mão que apresente características cinemáticas e dinâmicas similares a da mão humana utilizando impressão 3D e Acrilonitrila Butadieno Estireno (ABS). Para tanto, a modelagem das partes da prótese foi realizada em Solid Works versão 2015 e para a impressão foram utilizados os softwares Slic3r e Repetier e impressora 3D de fabricação caseira. Após a montagem da prótese, esta foi submetida a análise de cinemática, por avaliação dos graus de liberdade, ângulos e raios de ação; e análise de dinâmica, por teste de esforço, utilizando um dinamômetro Jamar, teste de agarramento e pinçamento. Obteve-se uma prótese de baixo custo, leve e resistente sendo necessários alguns ajustes de modelagem e impressão. A prótese apresentou melhores características cinemáticas (14 graus de liberdade, ângulos e raios de ação similares a mão humana) do que dinâmicas (força de preensão e capacidade de agarramento e pinçamento inferiores à da mão humana).
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O objetivo deste trabalho é de desenvolver e fabricar uma prótese de mão que apresente características cinemáticas e dinâmicas similares a da mão humana utilizando impressão 3D e Acrilonitrila Butadieno Estireno (ABS). Para tanto, a modelagem das partes da prótese foi realizada em Solid Works versão 2015 e para a impressão foram utilizados os softwares Slic3r e Repetier e impressora 3D de fabricação caseira. Após a montagem da prótese, esta foi submetida a análise de cinemática, por avaliação dos graus de liberdade, ângulos e raios de ação; e análise de dinâmica, por teste de esforço, utilizando um dinamômetro Jamar, teste de agarramento e pinçamento. Obteve-se uma prótese de baixo custo, leve e resistente sendo necessários alguns ajustes de modelagem e impressão. A prótese apresentou melhores características cinemáticas (14 graus de liberdade, ângulos e raios de ação similares a mão humana) do que dinâmicas (força de preensão e capacidade de agarramento e pinçamento inferiores à da mão humana).The number of amputated people who use prostheses is significant in Brazil, this is the reason why studies on improving life quality of these patients are required. The focus of this work is to achieve the necessities of people who lost their hand because the lack of the lith has a negative impact on their life quality. The prosthesis is an instrument used to replace a lith or an organ. However, it is difficult to develop a prosthesis that presents high similarity to the human hand. The aim of this study is to develop and manufacture a hand prosthesis with kinematic and dynamic characteristics similar to the human hand using 3D printing and Acrylonitrile Butadiene Styrene. Therefore, Solid Works 2015 version was used for prosthesis parts modeling, Slic3r, Repetier softwares and homemade 3D printer were used for 3D printing. After assembly, the prosthesis was submitted to kinetic analysis, by evaluating degrees of freedom and angles and rays of action; and dynamic analysis, by effort test using Jamar dynamometer and grabbing and clamping test. The obtained prosthesis presents low cost, lightweight and resistance. Some modeling and printing adjustments were needed during manufacturing. The prosthesis presented better kinematic characteristics (14 degrees of freedom and angles and rays of action similar to human hand) than dynamics (grip strength and grasping and clamping capacity lower than the human hand).porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaGraduação em Engenharia MecânicaUTFPRBrasilCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA::ENGENHARIA MEDICA::TECNOLOGIA DE PROTESESPrótese - DesenvolvimentoImpressão tridimensionalPrótese - MãosSistemas CAD/CAMMãos - CirurgiaProsthesis - DevelopmentThree-dimensional printingProsthesis - HandCAD/CAM systemsHands SurgeryPesquisa e desenvolvimento estrutural de prótese de mão utilizando impressão 3DResearch end structural development of hand prosthesis using 3D printinginfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisCuritibaSetti, João Antônio PalmaSetti, João Antônio PalmaGasoto, Sidney CarlosRodrigues, Luiz Carlos de AbreuHaiduk, Pedro Felippeinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALCT_DAMEC_2018_1_48.pdfapplication/pdf1430605http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/10226/1/CT_DAMEC_2018_1_48.pdfcc30b01688588efc50e82cd09a337da4MD51LICENSElicense.txttext/plain1290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/10226/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTCT_DAMEC_2018_1_48.pdf.txtExtracted texttext/plain67911http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/10226/3/CT_DAMEC_2018_1_48.pdf.txt8e47ac0ee557d02eccdd5e8e6e6023c6MD53THUMBNAILCT_DAMEC_2018_1_48.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1234http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/10226/4/CT_DAMEC_2018_1_48.pdf.jpg1c1374205935d0dee7dcb707d3635003MD541/102262020-11-12 16:24:22.446oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2020-11-12T18:24:22Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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