Diseño e implementación de un sistema inteligente para rehabilitación de rodilla y tobillo basado en una órtesis automatizada
El objetivo del presente trabajo de titulación fue diseñar e implementar un sistema inteligente para rehabilitación de rodilla y tobillo basado en una órtesis automatizada para optimizar los recursos requeridos en el tratamiento de las mismas. Utilizando una metodología que radica en un conjunto sin...
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| Auteur principal: | |
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| Publié: |
2024
|
| Sujets: | |
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| description | El objetivo del presente trabajo de titulación fue diseñar e implementar un sistema inteligente para rehabilitación de rodilla y tobillo basado en una órtesis automatizada para optimizar los recursos requeridos en el tratamiento de las mismas. Utilizando una metodología que radica en un conjunto sincronizado de pasos, desde el planteamiento de requerimientos, selección y configuración tanto de hardware como software para su integración al momento de implementar el sistema completo, hasta la validación del mismo, donde se realizó el diseño, modelado y validación de las órtesis empleando SolidWorks tomando en cuenta que las órtesis deben poseer la capacidad de regularse para ser útil a un número extendido de personas, empleando una Raspberry Pi3 como soporte con una aplicación informática en python que se gestionaron recursos para obtener una interfaz de alto nivel que permitió el registro de información de usuarios, calibración de las órtesis, programación de rutinas para el proceso de rehabilitación, la obtención de informes y el control de los actuadores de las órtesis. Obteniendo una órtesis para rehabilitación de rodilla regulable acorde al tamaño de la pierna de una persona según la muestra tomada 55 cm. El análisis estático para validación de las piezas y materiales arrojó resultados que exponen que ninguna sufrirá fatiga ni ruptura, determinando también que el desplazamiento total descrito como “posición inicial a la posición final y el retorno a la posición inicial” se desarrolle en una media de tiempo 327,96426 s. Se concluye que se obtuvo un equipo de rehabilitación inteligente capaz ser utilizada con casos de pacientes reales, por lo que se recomienda que el equipo se ponga a valoración en algún centro médico con la intervención directa de un especialista y hacer el seguimiento del proceso de rehabilitación en algún paciente y determinar si el equipo aporta a una recuperación más rápida. |
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Utilizando una metodología que radica en un conjunto sincronizado de pasos, desde el planteamiento de requerimientos, selección y configuración tanto de hardware como software para su integración al momento de implementar el sistema completo, hasta la validación del mismo, donde se realizó el diseño, modelado y validación de las órtesis empleando SolidWorks tomando en cuenta que las órtesis deben poseer la capacidad de regularse para ser útil a un número extendido de personas, empleando una Raspberry Pi3 como soporte con una aplicación informática en python que se gestionaron recursos para obtener una interfaz de alto nivel que permitió el registro de información de usuarios, calibración de las órtesis, programación de rutinas para el proceso de rehabilitación, la obtención de informes y el control de los actuadores de las órtesis. Obteniendo una órtesis para rehabilitación de rodilla regulable acorde al tamaño de la pierna de una persona según la muestra tomada 55 cm. El análisis estático para validación de las piezas y materiales arrojó resultados que exponen que ninguna sufrirá fatiga ni ruptura, determinando también que el desplazamiento total descrito como “posición inicial a la posición final y el retorno a la posición inicial” se desarrolle en una media de tiempo 327,96426 s. Se concluye que se obtuvo un equipo de rehabilitación inteligente capaz ser utilizada con casos de pacientes reales, por lo que se recomienda que el equipo se ponga a valoración en algún centro médico con la intervención directa de un especialista y hacer el seguimiento del proceso de rehabilitación en algún paciente y determinar si el equipo aporta a una recuperación más rápida.This thesis aimed to design and implement an intelligent system for knee and ankle rehabilitation, based on an automated orthosis, to optimize the resources required for their treatment. Using a methodology that consists of a synchronized series of steps, from the approach of the requirements, selection, and configuration of both hardware and software for their integration at the time of implementing the complete system, to its validation, where the design, modeling, and verification of the orthosis was carried out using SolidWorks, taking into account that the orthosis must have the ability to regulate itself to be useful for a wider number of people, using a Raspberry Pi3 as a support with a computer application in Python that manages resources to obtain a high-level interface that allows the registration of user information, calibration of the orthoses, programming of routines for the rehabilitation process, receiving reports and controlling the actuators of the orthoses. It is obtaining an orthosis for knee rehabilitation, adjustable according to the size of a person's leg according to the sample taken 55 cm. The static analysis to validate the parts and materials has given results that show that none of them will suffer fatigue or breakage, and it has also been established that the total displacement, described as "from the initial position to the final position and return to the initial position", is developed in an average time of 327.96426 seconds. It is concluded that an intelligent rehabilitation device has been obtained that can be used with cases of real patients, so it is recommended that the device be evaluated in a medical center with the direct intervention of a specialist and that the rehabilitation process of a patient be followed to determine whether the device contributes to a faster recovery.Escuela Superior Politécnica de ChimborazoGarcía Cabezas, Eduardo FranciscoOrozco Ramos, Jhonny MarceloGuamán Lozano, Ángel Geovanny2025-01-13T15:00:23Z2026-02-26T14:25:51Z2024-07info:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfGómez Caminos, Dennis Geovanny. (2024). Diseño e implementación de un sistema inteligente para rehabilitación de rodilla y tobillo basado en una órtesis automatizada. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.https://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/23074spaUDCTIPEC;20T01920info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ec/reponame:Repositorio Escuela Superior Politécnica de Chimborazoinstname:Escuela Superior Politécnica de Chimborazoinstacron:ESPOCH2026-02-26T14:25:51Zoai:dspace.espoch.edu.ec:123456789/23074Institucionalhttp://dspace.espoch.edu.ec/Universidad públicahttps://www.espoch.edu.ec/es/http://dspace.espoch.edu.ec/oai.Ecuador...opendoar:17502026-02-26T14:25:51Repositorio Escuela Superior Politécnica de Chimborazo - Escuela Superior Politécnica de Chimborazofalse |
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