Desarrollo de un exoesqueleto para la rehabilitación pasiva de pacientes con déficit en la actividad motora de manos

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Campo DC Valor Lengua/Idioma
dc.contributor.advisorCortez Saravia, David Mateo-
dc.contributor.authorMejia Fernández, María Gabriela-
dc.contributor.authorGuzman Espinoza, Nicolas Mateo-
dc.date.accessioned2026-04-15T17:06:47Z-
dc.date.available2026-04-15T17:06:47Z-
dc.date.issued2026-
dc.identifier.urihttp://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/32838-
dc.descriptionLa rehabilitación de la mano representa una etapa clave en el proceso de recuperación de pacientes que presentan alteraciones en la actividad motora, ya sea por lesiones musculoesqueléticas, afecciones neurológicas o traumatismos en las extremidades superiores. A nivel global, una parte considerable de la población con discapacidad física experimenta dificultades funcionales en la mano, lo que repercute directamente en su autonomía, en el desarrollo de actividades cotidianas y en su calidad de vida. No obstante, los tratamientos de rehabilitación convencionales suelen requerir sesiones extensas y una supervisión clínica constante, lo cual limita la continuidad del tratamiento y dificulta su aplicación en el entorno domiciliario. Ante esta situación, el presente trabajo propone el desarrollo de un exoesqueleto destinado a la rehabilitación pasiva de la mano, diseñado para asistir de manera controlada los movimientos de flexión y extensión de los dedos. El dispositivo permite la ejecución de tres rutinas programadas de rehabilitación pasiva, generando movimientos repetitivos dentro de un rango angular comprendido entre 15° y 70° por falange, lo que garantiza un desplazamiento terapéutico seguro y progresivo. Asimismo, la velocidad promedio del movimiento fue ajustada en función del desplazamiento angular por grado, con el objetivo de asegurar una ejecución uniforme, estable y adecuada durante cada rutina de rehabilitación. El sistema integra principios de biomecatrónica mediante la combinación de elementos mecánicos, electrónicos y de control. El sistema está basado en una placa Arduino Mega, encargada de coordinar los actuadores y ejecutar las secuencias programadas. La comunicación inalámbrica se realiza a través de un módulo Bluetooth HC-05, permitiendo el control remoto mediante una aplicación móvil desarrollada en MIT App Inventor, la cual facilita la selección de rutinas y parámetros terapéuticos tanto para el paciente como para el terapeuta. Desde el punto de vista mecánico, el exoesqueleto fue diseñado en el software SolidWorks, considerando criterios de ergonomía y adaptación anatómica. Los componentes estructurales fueron fabricados mediante impresión 3D, utilizando filamento PLA, configurado con un relleno del 30 % y un patrón hexagonal, lo que permitió optimizar la relación entre resistencia mecánica y peso estructural, manteniendo la comodidad del usuario. En conclusión, el prototipo desarrollado demuestra la viabilidad de implementar rutinas controladas de rehabilitación pasiva con regulación de velocidad, ángulos articulares y secuencias de movimiento, constituyéndose como una alternativa tecnológica accesible que favorece la continuidad terapéutica y contribuye a mejorar la calidad de vida de pacientes con déficit motor en la mano.spa
dc.description.abstractHand rehabilitation is a fundamental process for patients who present motor impairments as a result of musculoskeletal injuries, neurological disorders, or traumatic damage to the upper limbs. Worldwide, a significant number of individuals with physical disabilities experience functional limitations in the hand, which directly affect their autonomy, performance in daily activities, and overall quality of life. However, conventional rehabilitation therapies often require prolonged sessions under continuous clinical supervision, making it difficult to maintain treatment consistency and limiting their implementation in home-based environments. In response to this challenge, this work presents the development of a passive hand rehabilitation exoskeleton designed to assist finger flexion and extension movements in a controlled manner. The proposed device enables the execution of three programmed passive rehabilitation routines, generating repetitive movements within an angular range of 15° to 70° per phalanx, ensuring safe and progressive therapeutic motion. Additionally, the average movement speed was calibrated based on angular displacement per degree, allowing for uniformity and stability throughout the execution of each rehabilitation routine. The system integrates biomechatronic principles by combining mechanical, electronic, and control elements. It is based on an Arduino Mega board, which coordinates the actuators and executes the programmed sequences. Wireless communication is achieved through an HC-05 Bluetooth module, enabling remote control via a mobile application developed in MIT App Inventor, which facilitates the selection of therapeutic routines and parameters. The exoskeleton was designed in SolidWorks, taking into account ergonomic and anatomical adaptation criteria. The structural components were manufactured using 3D printing with PLA filament, configured with 30% infill and a hexagonal pattern. This optimized the relationship between mechanical strength and structural weight while maintaining user comfort. Therefore, the developed prototype demonstrates the feasibility of implementing controlled passive rehabilitation routines with adjustable speed, angles, and movement sequences. It constitutes an accessible technological alternative that promotes therapeutic continuity and contributes to improving the quality of life for patients with hand motor deficits.spa
dc.language.isospaspa
dc.rightsopenAccessspa
dc.rightsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 3.0 Ecuador*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/ec/*
dc.subjectEXOESQUELETO DE MANOspa
dc.subjectREHABILITACIÓN ROBÓTICAspa
dc.subjectBIOMECATRÓNICAspa
dc.subjectDISPOSITIVO ASISTIVO INTELIGENTEspa
dc.subjectCONTROL EMBEBIDOspa
dc.subjectIMPRESIÓN 3Dspa
dc.titleDesarrollo de un exoesqueleto para la rehabilitación pasiva de pacientes con déficit en la actividad motora de manosspa
dc.typebachelorThesisspa
ups.carreraMecatrónicaspa
ups.sedeSede Guayaquilspa
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