"Parametric model of a hand exoskeleton robot for post-stroke rehabilitation: towards a tailored device through design for additive manufacturing (DFAM)" - Jaén Ortega, Antonio Alberto; Ortega Del Rosario, María de Los Ángeles (Panamá : Universidad Tecnológica de Panamá, 2022)
Este trabajo tiene como objetivo desarrollar un exoesqueleto de mano funcional adaptado a la rehabilitación de pacientes con daño cerebrovascular, aplicando técnicas de fabricación aditiva. Numerosas causas provocan restricciones motoras en las manos de las personas. Una de estas son los ACV, los cuales afectan a un porcentaje importante de la población. Debido al gran impacto e implicaciones que tienen en la calidad de vida de los sobrevivientes, la rehabilitación ha sido ampliamente estudiada en las últimas décadas. Los estudios en neurorrehabilitación demuestran que las conexiones entre las neuronas podrían ser reestablecidas a través de entrenamiento repetitivo e intenso, construyendo una nueva red neuronal en las áreas corticales no afectadas, remplazando las funciones que eran ejecutadas por las áreas afectadas. La literatura ha mostrado una complejidad en la selección de los parámetros claves de diseño de dispositivos robóticos para rehabilitación, exponiendo que dependen del enfoque seleccionado. Además, los parámetros antropométricos involucrados varían por paciente, creando una necesidad de individualización del producto. Se ha propuesto una metodología de diseño híbrida que combina las etapas de diseño conceptual, preliminar y detallado, utilizando como herramientas: Design Thinking, Diseño Paramétrico y Diseño para Manufactura Aditiva. Con ello se han podido abordar tanto los requerimientos técnicos como los provenientes de todos los involucrados en el proceso de rehabilitación. Como resultado se ha obtenido un robot exosqueleto de mano vestible, capaz de adaptarse a la antropometría de los dedos del paciente, ejerciendo un control individualizado sobre cada uno de ellos, gracias al mecanismo de eslabones propuesto, Los resultados muestran que el producto obtenido es capaz de realizar las ADLs relacionadas con el agarre de la mano, particularmente, en movimientos de extensión y flexión. Palabras clave: ADLs, DfAM, diseño paramétrico, FFF, rehabilitación, robot exosqueleto de mano. (Tomado de la fuente)
This work aims to develop a functional hand exoskelcton adapted to rehabilitate patients with cerebrovascular damage, applying additive manufacturing techniques. Numerous conditions cause motor restrictions in people's hands. One of these conditions is strokes, which affoct a significant percentage of the population. Due to the tremendous impact and implications on survivors' quality of life, rehabilitation has been widely studied in recent decades. Neurorchabilitation studies show that the connections between neurons could be reestablished through repetitive and intense training, building a new neural network in the unaffected cortical areas, and replacing the functions executed by the affected areas. The literature has shown complexity in selecting the key design parameters of robotic devices for rehabilitation, exposing that they depend on the chosen approach. In addition, the anthropometric parameters involved vary by patient, creating a need for individualization of the product. A hybrid design methodology has been proposed that combines the stages of conceptual, preliminary, and detailed design, using as tools: Design Thinking, Parametric Design, and Design for Additive Manufacturing. All these enabled us to address both the technical requirements and those from all those involved in the rehabilitation process. As a result, a wearable hand exoskeleton robot has been obtained, capable of adapting to the anthropometry of the patient's fingers, exercising individualized control over each one, thanks to the proposed link mechanism. The results show that the product obtained can perform the ADLs related to the handgrip, particularly in extension and flexion movements. Keywords: ADLs, DfAM, FFF, hand exoskeleton robot, parametric design, rehabilitation. (Tomado de la fuente)
Chapter I. Marco conceptual. -- Chapter II. Diseño conceptual y preliminar. -- Chapter III. Diseño detallado. -- Chapter IV. Resultados y análisis. (Tomado de la fuente)
Aparece en Lista de egresado de la página web de la Universidad Tecnológica de Panamá con el título Maestría en Ciencias de la Ingeniería Mecánica con Especialización en Automatización y Robótica.
Tesis (
Incluye referencia bibliográfica, hojas 174 - 203.
MCIMEAR
Antonio Alberto Jaén Ortega.
Keywords: Manos robóticas; Exoesqueleto robóticos; Manos -- Movimientos; Ingeniería mecánica; Tesis y disertaciones académicas; Maestría en Ciencias de la Ingeniería Mecánica