Abstract:
|
Aquest projecte tracta sobre l’estudi cinemàtic i dinàmic d’un exosquelet d’extremitats inferiors per a persones amb mobilitat reduïda i un posterior disseny bàsic de la seva estructura. L’exosquelet és un robot que envolta al cos i que té com a objectiu la rehabilitació o amplificació de les capacitats motrius de l’ésser humà.
Primerament s’ha realitzat una recerca bibliogràfica sobre els tipus d’exosquelets existents i s’ha observat que les principals diferències recauen en el nombre de graus de llibertat de les articulacions, la intervenció de l’usuari i els tipus d’actuadors.
Prèviament a l’inici dels primers càlculs per al disseny de la màquina, s’ha visitat la fundació Step by Step i s’ha provat un exosquelet en primera persona. Posteriorment s’ha dut a terme un estudi cinemàtic i dinàmic de la marxa humana. Les dades cinemàtiques s’han extret mitjançant el programa Kinovea i les dinàmiques s’han obtingut del
llibre Dynamics of Human Gait. Les mesures de les diferents parts de les cames així com les seves inèrcies i centres de gravetat també s’han extret del mateix llibre.
Mitjançant el Teorema de la Quantitat de Moviment (TQM) i el Teorema del Moment Cinètic (TMC) s’han calculat les forces i moments resultants a les articulacions de la cama. Amb aquestes dades s’ha obtingut els esforços que haurà de suportar l’exosquelet al funcionar sense tenir en compte el seu propi pes. A partir d’aquí i tenint en compte que material ha de ser resistent i lleuger, s’ha escollit l’epoxi amb fibra de carboni com a primera hipòtesi.
Un primer dimensionament de la secció i les propietats mecàniques del material ha permès fer els càlculs finals de les tensions màximes aplicades i veure si realment aquesta estructura i el material eren òptims o no.
Finalment s’ha realitzat un primer esbós del disseny de la cama mitjançant SolidWorks. |