Prova de concepte d'anàlisi de la trepitjada mitjançant plantilles amb sensors impresos de manera directa mitjançant impressió 3D

Abstract

El present treball es basa en el procés de disseny i impressió en 3D, mitjançant la tècnica de modelatge per extrusió, de sensors per a captar esforços tallants. Aquestes unitats sensorials van integrades dins plantilles per a sabates. Dites plantilles sensoritzades tenen com a objectiu analitzar la trepitjada amb el fi de poder servir d’ajuda en l’estudi de patologies relacionades amb caminar. El principal objectiu és el disseny de diferents propostes de sensor, la seva materialització i la validació dels resultats obtinguts. Per a dur a terme dita validació, es comparen els resultats obtinguts amb els facilitats per plaques de força, que lliuren el torsor d’enllaç entre el material i el terra. En el present treball, es presenta un estudi de l’estat de l’art de les tècniques de fabricació additiva i, en concret, del modelat per deposició de fil fos (FDM) i del Poliuretà Tècnic (TPU), tècnica i material escollits per a l’experimentació. En aquesta part més teòrica, també es tracten els sensors, les seves característiques i les tipologies existents. Prèviament a la part de disseny, es repassen les patologies més comunes relacionades amb la trepitjada. Un cop establerta la base teòrica, es passa a l’etapa de disseny del sensor, on es desenvolupen diferents solucions i realitzen anàlisis de les unitats sensorials. Després s’analitzen els valors de resistència i es comparen amb les forces mesurades per les plaques de força, tant la seva distribució al llarg del temps com els valors mesurats. Els resultats obtinguts demostren que la forma de la distribució temporal és bona, però l’ajust no és del tot satisfactori. Finalment, es proposen futures vies d’investigació i possibles models a desenvolupar, i es complementa el treball amb l’estudi econòmic i de costos, i amb una anàlisi ambiental de la realització d’aquest.