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Mary Vergara P. Presentada por: Dra. Mary Vergara P. Dra. Mariela Cerrada Mérida, 2011 Diseño, Modelado y Control en Biomecánica.

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1 Mary Vergara P. Presentada por: Dra. Mary Vergara P. Dra. Mariela Cerrada Mérida, 2011 Diseño, Modelado y Control en Biomecánica

2 Diseño Análisis Control Biomecánica MEF? Ok? Construir Prototipos Ensayos Ensayos Si No No Si Si No Modificación Modificación Otros Métodos de análisis Modelo Geométrico CAD Análisis ComportamientoServicio Optimizar Si No Ok? Producción Modelos numéricos Identificación de Sistemas Ecuaciones de movimiento Dinámica Inversa Dinámica Directa Modelos para control Diseño de sistemas de control

3 Ingeniería Mecánica Biomecánica Traumatología y la Ortopedia EIM a través de DIMMA y MIM ha contribuido en el Diseño, Análisis y Fabricación de dispositivos de para el tratamiento de fracturas, deformidades congénitas adquiridas y secuelas de la fractura Fijadores -Transporte óseo monobloc -Externo tubular -Externo Anular -Materiales en Clavos Endomedulares -Sistema para fusión en Columna Vertebral -Separador Vertebral Interespinoso -Implante Tipo Gancho para Corrección de Escoliosis en Columna Vertebral

4 Necesidad Sector Salud Odontología Diseño de un banco de pruebas para el estudio de efectos de cargas compresivas sobre dientes Molares, premolares y anteriores Autores: Lucas Rojas y Xaymaca Bautista

5 Definir propiedades de materiales utilizados en restauraciones dentales Análisis del Contacto en un segundo premolar superior Autor: Eduardo Ostos

6 Diseño y modelado de un mecanismo elevador de sillas de ruedas para autobuses Movimiento del Elevador Movimiento del Elevador Autores: Andrés Marante y Alberto Valderrama

7 Diseño y modelado de un mecanismo elevador de sillas de ruedas para autobuses F1 F2 F3 Autores: Cooz Gabriela y Cerrada Maria José

8 Fijadores Externos Fijador de Transporte óseo monobloc: diecinueve piezas con un peso de todo el conjunto es de 1,160 Kg. Autores: Gabriela Bracho y Olegario Dávila

9 Fijador externo para transporte óseo monobloc Fijador externo para transporte óseo monobloc Cuando se aplica la máxima carga, existe sólo deformación elástica, con un FS>1 Autores: Gabriela Bracho y Olegario Dávila

10 Fijador externo tubular Regazzone Fijador externo tubular Regazzone Autor: Oscar Guerrero

11 Tensor para Fijador Externo Anular Externo Anular Autores: Ana Concho y Luis Méndez

12 Evaluación de distintos Materiales para Modelos de Clavos Endomedulares: Fémur y Tibia Evaluación de distintos Materiales para Modelos de Clavos Endomedulares: Fémur y Tibia Autores: Isamar Vergara, Ángel Vielma

13 Definición de parámetros De contacto De contacto Autores: Julio Bellera y Leonardo Pacheco

14 Análisis de Tensiones de un sistema para fusión en Columna Autor: Freddy Torres

15 Separador Vertebral Interespinoso Autor: Aureliano Vera Autores: Ana Delgado y Juan Crespo Implantes tipo gancho para corrección de escoliosis en Columna vertebral

16 Futuro ….Optimización Diseño de un fijador externo para alargamiento y corrección angular en extremidades inferiores Diseño de separador intersomático para columna vertebral Autor: Edgar Ceballos Autor: Rubén Arenas

17 Mejora de la geometría para dos Modelos de Clavos Endomedulares Análisis de una placa de fijación Diseño mecánico de un prototipo virtual de una pierna protésica transfemoral que simule el movimiento natural de una pierna humana. Futuro … Integración con otras Ingenierías Autor: Emilio El Zaoihra Autor: Beyker Albornoz Autor: José Luis Buenaño Durán

18 Ingeniería de Control y Biomecánica Diseño y desarrollo de prótesis controladas por señales mioeléctricas Dispositivos que intentan complementar la imagen corporal y simular la funcionalidad una parte del cuerpo.

19 Integración entre la ingeniería mecánica y la ingeniería de control Ingeniería mecánica + Biomecánica Rol primordial en sus primeros diseños prótesis mecánicas o convencionales Ingeniería de control + robótica+electrónica Prótesis controlada con impulsos musculares (Señales Mioeléctricas ) Ingeniería de Control y Biomecánica

20 Sistema de Control Mioeléctrico Ingeniería de Control y Biomecánica

21 Análisis del Sistema de Control Análisis y diseño del proceso Ingeniería de Control y Biomecánica MEF? Ok? Construir Prototipos Ensayos Ensayos Si No No Si Si No Modificación Modificación Otros Métodos de análisis Modelo Geométrico CAD Análisis ComportamientoServicio Optimizar Si No Ok? Producción Modelos numéricos Identificación de Sistemas Ecuaciones de movimiento Dinámica Inversa Dinámica Directa Modelos para control Diseño de sistemas de control

22 Análisis del Sistema de Control Modelo Numérico Ecuaciones de movimiento Modelo para control Análisis y diseño del proceso Ingeniería de Control y Biomecánica Identificación de sistemas Modelo dinámico

23 Análisis del Sistema de Control Análisis y diseño del sistema de adquisición de datos Ingeniería de Control y Biomecánica

24 Análisis del Sistema de Control Análisis y diseño del sistema de control Ingeniería de Control y Biomecánica

25 Implementación del Sistema de Control Construcción de los prototipos Prototipo del circuito electrónico Programación del Micro- controlador Prototipo de la prótesis mecánica + actuadores Electrodos Captura de la señal Acondicionamiento de la señal Procesamiento de la ley de control Ejecución de la ley de control Movimientos deseados Ingeniería de Control y Biomecánica

26 Análisis, diseño e implementación del sistema de control de prótesis Análisis Diseño Simulación Evaluación de la tecnología disponible Prototipos si no Ingeniería Ingeniería de Control y Biomecánica

27 Algunas referencias C. M. Lighty, P. H. Chappell*y, B. Hudginsz and K. Engelhartz. Intelligent multifunction myoelectric control of hand prostheses. Journal of Medical Engineering & Technology, Volume 26, Number 4, (July/August 2002), pages 139– 146 C. Moseley, An study of upper extremity myoelectric prosthetics and thei external power sources. Pharmaceutical engineering, March/April 2002 vol. 22 nro. 2 Jesús M. Dorador G. Robótica Y Prótesis Inteligentes. Revista Digital Universitaria. Enero 2004 Volumen 6 Número 1 ISSN: Robert N. Scott. Myoelectric Control Of Prostheses And Orthoses. Bulletin of Prosthetics Research. Bio- Engineering Institute University of New Brunstvick Canada Escudero Z., Leija L., Alvarez J., Muñoz R. Prótesis Para Extremidad Superior Controlada Mediante La interpretación de la señal mioeléctrica en músculos remanentes. Reporte Técnico. Sección Bioelectrónica CINVESTAV-IPN Leidy Carvajal. Diseño de un Método para Capturar Señales Mioeléctricas de Miembros Superiores. Reporte Técnico. Universidad de la Amazonía, Programa Ingeniería de Sistemas, Florencia, Caquetá Manuel Uribe L. et al. Diseño y construcción de una articulación de codo controlada por potenciales mioelectricos. Revista CES medicina Vol. 16 Nro. 2 Sep Helen Y. N. Lindner, John M. Linacre y Liselotte M. Norling. Assessment of capacity for myoelectric control: evaluation of construct and rating scale. Journal of rehabilitaction medicine Nro

28 Gracias


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