Diseño de una prótesis de una mano y generación del prototipo físico

Abstract

[ES] En el presente trabajo se ha realizado el diseño de una prótesis mecánica que cierra los dedos aprovechando los movimientos de flexión y extensión de la muñeca, la cual será económicamente accesible para todo tipo de públicos. Primeramente, se procede a la creación física de un prototipo para poner en práctica algunos movimientos inicialmente meditados. De esta forma, no se desperdician materiales más costosos. Tras tener una idea genérica de lo que se pretende diseñar, se efectúa una búsqueda de información necesaria sobre cómo es la mano y los movimientos que tiene, se realiza un estudio de mercado de prótesis de manos y se averigua qué es lo que exigen los usuarios dispuestos a comprarlas. Después, se continúa con los bocetos y diseños posibles para la prótesis y los sistemas de movimiento de cada componente (dedo, palma, antebrazo…). De entre las alternativas disponibles, se escoge la que mejor funcione y más se adapte estéticamente a la idea original. Una vez conseguido el diseño definitivo, se desarrolla el modelo en 3D con el programa Autodesk Inventor, con el cual se dibuja y se generan los ficheros compatibles que se trasladarán a una impresora 3D para imprimir las piezas necesarias. Finalmente, se realiza el montaje de todos los componentes para obtener la prótesis final. Se ejecutan las pruebas necesarias para ver que cumple con las funciones básicas y funciona correctamente, como se podía esperar. Es un modelo básico de prótesis pendiente de mejoras, pero muy útil y funcional, traduciéndose en un resultado satisfactorio a pesar del tiempo limitado.

[CA] En el present treball s’ha realitzat el disseny d'una pròtesi mecànica que tanca els dits aprofitant els moviments de flexió i extensió del canell, la qual serà econòmicament accessible per a tot tipus de públics. Primerament, es procedeix a la creació física d'un prototip per posar en pràctica alguns moviments inicialment meditats. D'aquesta manera, no es malgasten materials més costosos. Quan ja es té una idea genèrica del que es pretén dissenyar, s'efectua una recerca d'informació necessària en relació a com és la mà i els moviments que té, es realitza un estudi de mercat de pròtesis de mans i es descobreix què és el que exigeixen els usuaris disposats a comprar-les. Després, es continua amb els esbossos i dissenys possibles per a la pròtesi i els sistemes de moviment de cada component (dit, palma, avantbraç...). De totes les alternatives disponibles, s'escull la que millor funcione i més s'adapte estèticament a la idea original. Una vegada s’ha aconseguit el disseny definitiu, es desenvolupa el model en 3D amb el programa Autodesk Inventor, amb el qual es dibuixa i es generen els fitxers compatibles que es traslladaran a una impressora 3D per imprimir les peces necessàries. Finalment, es realitza el muntatge de tots els components per obtenir la pròtesi final. Es fan les proves necessàries per veure que compleix amb les funcions bàsiques i que funciona correctament, com es podia esperar. És un model bàsic de pròtesi pendent de millores, però molt útil i funcional, amb un resultat satisfactori tot i que el temps ha sigut limitat.

[EN] In this project, it has been made a design of a mechanical prosthesis that closes the fingers taking advantage of the flexion and extension movements of the wrist, which will be economically affordable to every people. First, it is proceed to a physical creation of a prototype to put into practice some initially meditated movements. Thus, no more expensive materials are wasted. After having a generic idea of what is going to be designed, it is carried out a research of needed information about how a hand looks like and the movements it has, it is made a market study of hand prostheses and it is found out which are the demands of the users who are willing to buy them. The next step is to do the sketches and some possible designs for the prosthesis and the movement systems of each component (finger, palm, forearm…). Among the available alternatives, it must be chosen the one that works and fits aesthetically the best to the original idea. Once the final design is achieved, the 3D model is developed with the Autodesk Inventor program, in which the compatible files are drawn and generated, then they will be transferred to a 3D printer to print the necessary parts. Finally, all the components are assembled to obtain the final prosthesis. The necessary tests are run to see that it complies with the basic functions and works correctly, as it is expected. It is a basic model of prosthesis pending improvements, but very useful and functional, making a satisfactory result despite the limited time.