Diseño e implementación de un sistema de control electrónico a través de un micro controlador con señales mioeléctricas para el mejoramiento de la movilidad de un prototipo de prótesis de antebrazo humano izquierdo.

The technological proposal aims to design and implement an electronic control system through a microcontroller with myoelectric signals to improve the mobility of a left human forearm prosthesis. In Ecuador in 2018, approximately 7.30% of the population have disabilities of which 212,776 have physic...

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Dades bibliogràfiques
Autor principal: Álvarez Caiza, Luis Eduardo (author)
Altres autors: Betún Remache, Edwin Adolfo (author)
Format: bachelorThesis
Idioma:spa
Publicat: 2019
Matèries:
Accés en línia:http://repositorio.utc.edu.ec/handle/27000/5532
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description The technological proposal aims to design and implement an electronic control system through a microcontroller with myoelectric signals to improve the mobility of a left human forearm prosthesis. In Ecuador in 2018, approximately 7.30% of the population have disabilities of which 212,776 have physical disabilities, in this group they are considered people who have lost one or both upper limbs, many of them are of low economic resources for those to achieve a stable electronic control prosthesis with a considerable degree of functionality, they find it very expensive because these prostheses abroad exceed tens of thousands of dollars; This is why this technological proposal seeks to help people with low economic resources to have an electronic prosthesis of the left forearm to perform basic activities of daily life, allowing them to be inserted in a more inclusive way to society. The gForce 100 ARMBAND sensor was used to capture myoelectric signals, since it has the advantage of having non-invasive dry electrodes with a long service life, the methods were used: scientific, quantitative and experimental, while mechanical variables were used. determined the degrees of freedom, force and pressure analysis through Inventor together with Newton's laws, as well as for the electronic control the programming was carried out on the Arduino Nano card which receives the serial data of the gForce sensor for control of the micro servos for the generation of phalange and wrist movements of the prosthesis. As a result, an upper limb prosthesis was obtained with 8 degrees of freedom, composed of 2 degrees on each finger (thumb, index and ring finger). In addition, a contribution was made with the design of a mechanism to perform the flexion-extension movement of the wrist with 2 degrees of freedom and for the generation of movements linear servo micros were used, it was also determined that the prosthesis can perform the following grips: spherical, strength, tip, hook and precision. Its construction was carried out by 3D printing whose advantage is that only the necessary material is used to shape complex three- dimensional models, in addition to optimizing the construction time.
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In Ecuador in 2018, approximately 7.30% of the population have disabilities of which 212,776 have physical disabilities, in this group they are considered people who have lost one or both upper limbs, many of them are of low economic resources for those to achieve a stable electronic control prosthesis with a considerable degree of functionality, they find it very expensive because these prostheses abroad exceed tens of thousands of dollars; This is why this technological proposal seeks to help people with low economic resources to have an electronic prosthesis of the left forearm to perform basic activities of daily life, allowing them to be inserted in a more inclusive way to society. The gForce 100 ARMBAND sensor was used to capture myoelectric signals, since it has the advantage of having non-invasive dry electrodes with a long service life, the methods were used: scientific, quantitative and experimental, while mechanical variables were used. determined the degrees of freedom, force and pressure analysis through Inventor together with Newton's laws, as well as for the electronic control the programming was carried out on the Arduino Nano card which receives the serial data of the gForce sensor for control of the micro servos for the generation of phalange and wrist movements of the prosthesis. As a result, an upper limb prosthesis was obtained with 8 degrees of freedom, composed of 2 degrees on each finger (thumb, index and ring finger). In addition, a contribution was made with the design of a mechanism to perform the flexion-extension movement of the wrist with 2 degrees of freedom and for the generation of movements linear servo micros were used, it was also determined that the prosthesis can perform the following grips: spherical, strength, tip, hook and precision. Its construction was carried out by 3D printing whose advantage is that only the necessary material is used to shape complex three- dimensional models, in addition to optimizing the construction time.La propuesta tecnológica tiene como objetivo diseñar e implementar un sistema de control electrónico a través de un micro controlador con señales mioeléctricas para el mejoramiento de la movilidad de una prótesis de antebrazo humano izquierdo. En el Ecuador en el año 2018 aproximadamente el 7.30% de la población tienen discapacidad de las cuales 212.776 presentan discapacidad física, en este grupo se consideran personas que han perdido una o sus dos extremidades superiores, muchas de ellas son de bajos recursos económicos para quienes conseguir una prótesis de control electrónico estable con un grado considerable de funcionalidad, les resulta muy costoso debido a que estas prótesis en el exterior superan las decenas de miles de dólares; razón por la cual esta propuesta tecnológica busca ayudar a personas de bajos recursos económicos a que tengan una prótesis electrónica de antebrazo izquierdo para realizar actividades básicas de la vida cotidiana permitiéndoles insertarse de una manera más inclusiva a la sociedad. Para la captación de las señales mioeléctricas se utilizó el sensor gForce 100 ARMBAND, ya que tiene la ventaja de contar con electrodos secos no invasivos de larga vida útil, se utilizaron los métodos: científico, cuantitativo y experimental, mientras que en las variables mecánicas se determinó los grados de libertad, análisis de fuerza y presión a través de Inventor junto a las leyes de Newton, así como también para el control electrónico se realizó la programación en la tarjeta Arduino Nano la que recibe los datos seriales del sensor gForce para control de los micro servos para la generación de movimientos de falanges y muñeca de la prótesis. Como resultado se obtuvo una prótesis de miembro superior con 8 grados de libertad, compuesta por 2 grados en cada dedo (pulgar, índice y anular) además se realizó un aporte con el diseño de un mecanismo para realizar el movimiento de flexión extensión de la muñeca con 2 grados de libertad y para la generación de los movimientos se utilizó micros servo lineales, también se determinó que la prótesis puede realizar los siguientes agarres: esférico, fuerza, punta, gancho y precisión. La construcción de la misma se realizó mediante impresión 3D cuya ventaja es que únicamente se utiliza el material necesario para dar forma a modelos tridimensionales complejos, además de optimizar el tiempo de construcción.Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC).Freire Andrade, Verónica Paulina Ing2020-07-28T12:35:25Z2020-07-28T12:35:25Z2019-07info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis145 páginasÁlvarez Caiza Luis Eduardo Betún Remache Edwin Adolfo (2019); Diseño e implementación de un sistema de control electrónico a través de un micro controlador con señales mioeléctricas para el mejoramiento de la movilidad de un prototipo de prótesis de antebrazo humano izquierdo. UTC. Latacunga. 145 p.PI-001401http://repositorio.utc.edu.ec/handle/27000/5532spahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ec/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositorio Universidad Técnica de Cotopaxiinstname:Universidad Técnica de Cotopaxiinstacron:UTC2020-07-29T08:00:32Zoai:oai:repositorio.utc.edu.ec:27000:27000/5532Institucionalhttp://repositorio.utc.edu.ec/Universidad públicahttps://www.utc.edu.ec/..Ecuador...opendoar:02025-01-26T03:44:14.644575Repositorio Universidad Técnica de Cotopaxi - Universidad Técnica de Cotopaxitrue
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