1. Repositorio Institucional del Tecnológico Nacional de México (RI - TecNM)
2. Tesis de Posgrado
3. Veracruz
4. Instituto Tecnológico de Orizaba
5. Tesis de Posgrado
6. Tesis de Maestría
7. Maestría en Ingeniería Electrónica

Titre:	DISEÑO MECATRONICO DE UN EXOESQUELETO DE MANO ENFOCADO AL AUMENTO DE FUERZA Y MOVILIDAD EN PACIENTES DESPUES DE UN PROBLEMA CEREBROVASCULAR
Auteur(s):	ALVAREZ DIAZ, MIGUEL A.
metadata.dc.subject.other:	Exoesqueleto de mano, rehabilitación, accidente cerebrovascular, sensores de fuerza, mecatrónica, manufactura aditiva, ácido poliláctico, poliuretano termoplástico.
Date de publication:	2025-11-01
Editeur:	Tecnológico Nacional de México
metadata.dc.publisher.tecnm:	Instituto Tecnológico de Orizaba
Description:	En el presente trabajo titulado “Diseño Mecatrónico de un Exoesqueleto de Mano Enfocado al Aumento de Fuerza y Movilidad en Pacientes Después de un Problema Cerebrovascular” se desarrolla un sistema mecatrónico portátil con el fin de ayudar a personas que presentan limitaciones motrices en alguna de sus manos debido a algún tipo de ictus o accidente cerebrovascular. Este sistema busca mejorar la calidad de vida de los pacientes mediante el incremento de fuerza y movilidad en la zona afectada, permitiéndoles volver a realizar varias actividades cotidianas básicas a las que estaban acostumbrados antes de tener algún problema de este tipo sin la necesidad de acudir a algún tipo de ayuda constante. Las investigaciones muestran que las patologías más comunes relacionadas a estos problemas son la hemiplejía y hemiparesia, por lo cual, este dispositivo está destinado a este tipo de pacientes siempre y cuando todavía cuenten con cierta movilidad en su extremidad superior afectada para poder ser amplificada y sean capaces de volver a utilizarla. El estudio de la anatomía y movimientos naturales de la mano humana fueren clave para la realización de un diseño biomecánico de un dispositivo funcional para los movimientos de flexión y extensión de la mano compatible para cierto tipo de usuario. En la metodología, se integraron tres áreas principales: diseño mecánico, diseño electrónico y desarrollo de software de control. El sistema mecánico se realizó en un software de diseño 3D considerando parámetros antropométricos estandarizados de la mano humana y se aplicó manufactura aditiva mediante filamentos PLA (ácido poliláctico) y TPU (poliuretano termoplástico), asegurando comodidad, ligereza y flexibilidad en el dispositivo. El sistema electrónico incorpora sensores de fuerza DF9-16 distribuidos en los dedos en algunos de los dedos y servomotores de alto torque controlados por un microcontrolador Arduino Uno. Se añadieron convertidores de voltaje LM2596 y una batería Li-Po de 11.1 V para asegurar autonomía y portabilidad. En el software, se programó la adquisición y procesamiento de datos de los sensores, generando una base de datos de movimientos de flexión y extensión en distintos niveles de fuerza. Con estos datos se determinaron umbrales que permiten al exoesqueleto interpretar y reproducir los movimientos del usuario de manera automática. Los resultados obtenidos validan el desempeño del sistema comparando la fuerza teórica calculada con la fuerza real medida mediante el uso de un dinamómetro. Los valores experimentales mostraron una buena eficiencia promedio, reproduciendo aproximadamente el 80 % de la fuerza humana natural. Además, el exoesqueleto logró ejecutar con éxito distintos tipos de agarres funcionales, tales como power grip, lateral pinch y two-point pinch, demostrando su capacidad para asistir tareas reales. El peso total del dispositivo, incluyendo servomotores y electrónica, se mantuvo dentro de un rango ergonómico adecuado para uso prolongado. Las conclusiones confirman la viabilidad del diseño mecatrónico propuesto como una herramienta de apoyo en la asistencia diaria. El prototipo combina bajo costo, manufactura accesible, portabilidad y eficacia, sentando bases para futuras mejoras en control inalámbrico, miniaturización y adaptación a otros niveles de discapacidad.
metadata.dc.type:	info:eu-repo/semantics/masterThesis
Collection(s) :	Maestría en Ingeniería Electrónica

Ce document est protégé par copyright Voir la licence

Ce document est autorisé sous une licence de type Licence Creative Commons