Diseño y construcción de un prototipo de rehabilitador para la gonartrosis en personas de la tercera edad

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Título : Diseño y construcción de un prototipo de rehabilitador para la gonartrosis en personas de la tercera edad
Autor : Quishpe Vistin, Edwin Wladimir
Quitio Coyago, Jonathan Christian
Director de Tesis: Obando Herrera, Fabio Eduardo
Resumen traducido: The degree project focuses on designing and building a prototype for the treatment of gonarthrosis in the knee applied to the elderly. For this, a bibliographic research was carried out on some of the most common rehabilitation methods used for gonarthrosis, in order to verify and choose design parameters, movements to be performed in this case of flexion and extension, mechanical components were designed, load analysis and simulations were carried out with the help of SOLIDWORKS software. For the manufacture of the rehabilitator, a selection of materials available in the national market was made, the respective calculation is made for the lifting of loads which counts the selection of the motor and for the electrical and electronic part, simulations were carried out in proteus for the connections and simulations of the Arduino. The final prototype integrated an-Arduino Mega-based control system, a stepper motor with its respective operating driver, limit switches, physical matrix keyboard, LCD screen and a Bluetooth module. The developed program allows entry of a key to start the treatment, selection of levels according to the patient's need, rehabilitation time, in addition to the pause, resumption and emergency stop buttons were integrated with their respective pilot lights to show the actions of each button, in addition the programming was carried out in blocks to have communication between the App and the Bluetooth module by means of serial jumps. The rehabilitator was put into operation for field trials, being evaluated for patient safety.
Resumen : El proyecto de titulación se centra en diseñar y construir un prototipo para el tratamiento de la gonartrosis en la rodilla aplicada para personas de tercera edad. Para lo cual, se realizó una investigación bibliográfica sobre algunos métodos de rehabilitación más comunes y utilizados para la gonartrosis, con el fin de verificar y escoger parámetros de diseño, movimientos a realizar en este caso de flexión y extensión, se diseñaron los componentes mecánicos, se realizó análisis de cargas y simulaciones con la ayuda del software SOLIDWORKS. Para la fabricación del rehabilitador se efectuó una selección de materiales disponibles en el mercado nacional, se realiza el cálculo respectivo para el levantamiento de cargas el cual cuenta la selección del motor y para la parte eléctrica y electrónica se realizó simulaciones en proteus para las conexiones y simulaciones del Arduino. El prototipo final integró un sistema de control basado en Arduino Mega, un motor a pasos con su respectivo driver de funcionamiento, finales de carrera, teclado matricial físico, pantalla LCD y un módulo Bluetooth. El programa desarrollado permite ingreso de una clave para iniciar el tratamiento, selección de niveles de acuerdo a la necesidad del paciente, tiempo de rehabilitación, además se integró botones de pausa, reanudación y paro de emergencia con sus respectivas luces piloto para mostrar las acciones de cada botón, además se llevó a cabo la programación en bloques para tener comunicación entre la App y el módulo Bluetooth por medios de saltos seriales. El rehabilitador fue puesto en marcha para pruebas en campo, siendo evaluado para la seguridad del paciente
Palabras clave : MECATRÓNICA
INGENIERÍA DE PROTOTIPOS
TERAPIA FÍSICA
REHABILITACIÓN
RODILLA
PERSONAS DE LA TERCERA EDAD
Fecha de publicación : 2025
URI : http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/30835
Idioma: spa
Pertenece a las colecciones: Grado

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