Uso de la resina poliéster en el diseño de un exoesqueleto pasivo de extremidad inferior

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Jorge Esau Tierradentro-Cruz
Diego Fernando Rodríguez

Resumen

El estudio de nuevos materiales para el diseño de exoesqueletos está siendo evaluado debido al alto costo de los materiales con que actualmente se fabrican. Los exoesqueletos pasivos no necesitan de ningún motor o controlador lo cual facilita su construcción y accesibilidad
pero la mayoría de diseños son construidos en aluminio o fibra de carbono, materiales de difícil acceso para el público de bajos recursos. En el presente artículo se describirá la posibilidad de encontrar si la resina poliéster combinada
con los materiales fique, cáñamo y fibra de vidrio, puede mejorar sus propiedades mecánicas de tracción, a su vez, de flexión y así poder utilizarlo en la construcción de un exoesqueleto pasivo de miembro inferior. Para ello, se realiza
una caracterización de cada material y se analizan los resultados comparando los datos base en el modelo matemático planteado para el diseño de un exoesqueleto pasivo pie-pantorrilla.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Cómo citar
Tierradentro-Cruz, J., & Rodríguez, D. (2020). Uso de la resina poliéster en el diseño de un exoesqueleto pasivo de extremidad inferior. Mare Ingenii. Ingenierías, 2(1), 7-17. Recuperado a partir de http://cipres.sanmateo.edu.co/index.php/mi/article/view/412
Sección
Articulo de investigación científica y tecnológica

Citas

[1] M. Chávez, F. Spitia and A. Baradica, “Exoesqueletos para potenciar las capacidades humanas y apoyar la rehabilitación,”
Rev. Ing. Biomédica, vol. 4, no. 7, pp. 63–73, 2010.

[2] S. H. Collins, M. B. Wiggin and G. S. Sawicki, “Reducing the energy cost of human walking using an unpowered
exoskeleton,” Nature, vol. 522, no. 7555, pp. 212–215, 2015.

[3] A. Karelis, L. Carvalho, M. Castillo, D. Gagnon and M. Aubertin- Leheudre, “Effect on body composition and bone
mineral density of walking with a robotic exoskeleton in adults with chronic spinal cord injury,” J. Rehabil. Med., no. 1, 2016.

[4] R. W. Jackson, C. L. Dembia, S. L. Delp and S. H. Collins, “Muscle- tendon dynamics explain unexpected effects of
exoskeleton mechanics on metabolic rate during walking,” vol. 220, no. 11, 2017.

[5] E. Veslin, J. G. Slama, M. S. Dutra and O. Lengerke, “Análisis Cinemático de un Exoesqueleto de Partes Superiores de
7 GDL,” pp. 1–8.

[6] J. Gómez, “Identificación de las personas con discapacidad en los territorios desde el rediseño del registro,” DANE,
pp. 1–22, 2008.

[7] A. Lugo-Villeda, “Diseño robótico de un exoesqueleto pediátrico para miembro superior basado en criterios clínicos y
antropomórficos para análisis de movimiento y rehabilitación,” tesis de maestría, Centro de Investigación y de Estudios
Avanzados del Instituto Politécnico Nacional, 2013.

[8] J. M. Grosso and D. Tibaduiza, “Diseño y Validación de un Exoesqueleto Maestro-Esclavo para Rehabilitación de Piernas,”
en Conf. 2008 VI Congreso Internacional de Investigaciones en Ingeniería Eléctrica y Electrónica.

[9] B. Hwang and D. Jeon, “Development and preliminary testing of a novel wheelchair integrated exercise/rehabilitation
system,” IEEE 13th Int. Conf. Rehabil. Robot., pp. 1–6, 2013.

[10] Z. Lerner, D. Damiano, H.-S. Park, A. Gravunder and T. Bulea, “A Robotic Exoskeleton for Treatment of Crouch
Gait in Children with Cerebral Palsy: Design and Initial Application,” IEEE Trans. Neural Syst. Rehabil. Eng., vol. 25, no. 6, pp. 650-659, 2016.

[11] C. Papadimitriou, “To move as a human,” Phys. Life Rev., vol. 16, 2016.

[12] D. R. Louie and J. J. Eng, “Powered robotic exoskeletons in post- stroke rehabilitation of gait: a scoping review,” J.
Neuroeng. Rehabil., vol. 13, no. 1, p. 53, 2016.

[13] J. F. Borisoff, J. Mattie, and V. Rafer, “Concept proposal for a detachable exoskeleton-wheelchair to improve mobility and health,” IEEE Int. Conf. Rehabil. Robot., 2013.

[14] E. Jiménez, “Tesis: Diseño de exoesqueleto de apoyo a la motricidad para la articulación de cadera,” pp. 234, 2014.

[15] B. Chen, et al., “Recent developments and challenges of lower extremity exoskeletons,” J. Orthop. Transl., vol. 5, pp. 26–37, 2016.

[16] C. Constantinescu, P. C. Muresan, and G. M. Simon, “JackEx: The New Digital Manufacturing Resource for Optimization of Exoskeleton-based Factory Environments,” Procedia CIRP, vol. 50, pp. 508–511, 2016.

[17] S. Galle, W. Derave, F. Bossuyt, P. Calders, P. Malcolm, and D. De Clercq, “Exoskeleton plantarflexion assistance for elderly,” Gait Posture, vol. 52, pp. 183–188, 2017.

[18] P. R. Geigle and M. Kallins, “Exoskeleton-Assisted Walking for People With Spinal Cord Injury,” Arch. Phys. Med. Rehabil., vol. 98, no. 7, pp. 1– 3, 2017.

[19] J. Acuña, et al., “Diseño y construcción de un exoesqueleto ligero y compacto a fin de aumentar la velocidad y disminuir el esfuerzo de una persona promedio al caminar,” tesis de pregrado, pp. 1–46, 2016.

[20] D. A. B. Camilo Acosta-Márquez, “The Analysis, Design and Implementation of a Model of an Exoskeleton to Support
Mobility,” en Conf. 2005 Rehabilitation Robotics, IEEE Xplore, pp. 99–102.

[21] S. Jackson et al., “Development of an active powered biped lower limb exoskeleton,” en Conf. 2014, IEEE Int. Conf.
Autom. Sci. Eng., pp. 990–995.

[22] V. Lajeunesse, C. Vincent, F. Routhier, E. Careau and F. Michaud, “Exoskeletons design and usefulness evidence
according to a systematic review of lower limb exoskeletons used for functional mobility by people with spinal cord injury,” Disabil. Rehabil. Assist.Technol., vol. 11, no. 7, pp. 535–547,
2016.

[23] S. K. Agrawal, S. K. Banala, and A. Fattah, “A Gravity Balancing Passive Exoskeleton for the Human Leg,” Robot. Sci.
Syst., no. 302, 2006.

[24] M. Campbell, “Exoskeleton helps the paralysed walk again,” New Sci., vol. 208, no. 2782, p. 21, 2010.

[25] J. Ruiz, L. Ceballos, M. Fuentes, R. Osorio, M. Toledano and F. García-Godoy, “Propiedades mecánicas de resinas
compuestas modificadas o no con poliácidos.,” Av. Odontoestomatol., vol. 19, no. 6, pp. 291–297, 2003.

[26] J. Ballesteros, M., Martínez, “Diseño mecánico y construcción de un exoesqueleto de miembros inferiores
que emula la marcha humana,” p. 131, 2015.

[27] UNIOVI, “Resistencia de polímeros,”pp. 1–89, 2013.

[28] P. (Universidad A. N. L. Tapia, “Tablas de Materiales.” 2017, México.