Diseño de un mecanismo paralelo de 2 grados de libertad para asistir terapias de rehabilitación de la rodilla
Design of a 2DOF parallel mechanism to assist therapies for knee rehabilitation
Este documento es un artículo preparado por B. D. M. Chaparro-Rico, M.S. degree in Electrical Engineering, Chongqing University, Chongqing, China. Affiliation: Ph.D candidate in Electrical Engineering, Chongqing University, Chongqing, China y E. Castillo-Castaneda, Mechanical-Electrical Engineer, National Autonomous University of Mexico, Mexico. Ph.D. in Automatic Control, Grenoble Institute of Technology, France. Artículo publicado en la Revista Ingeniería e Investigación de la Universidad Nacional de Colombia.
Design of a 2DOF parallel mechanism to assist therapies for knee rehabilitation
Diseño de un mecanismo paralelo de 2 grados de libertad para asistir terapias de rehabilitación de la rodilla
Este artículo presenta un dispositivo para la rehabilitación de la rodilla que reproduce cuatro ejercicios generalmente usados en las terapias de rehabilitación. El dispositivo consiste en una estructura mecánica basada en un mecanismo de 2 grados de libertad, un controlador con tarjetas de control del movimiento PIC-SERVO, y una GUI que comanda el dispositivo para reproducir los ejercicios de rehabilitación. Fue desarrollado el análisis de cinemática de posición del mecanismo, así como también la síntesis de dimensionamiento para cubrir varias dimensiones de piernas. Este trabajo propone una alternativa tecnológica con ventajas significativas que responden a la necesidad global de mejorar el proceso de rehabilitación física de la rodilla. Un prototipo fue construido y su movilidad fue validada usando un maniquí.
Introducción
Se han desarrollado mecanismos simples en torno a la asistencia de la rehabilitación de la rodilla para facilitar la realización de algún movimiento, por ejemplo, Koch (2007), patentó en Estados Unidos, un dispositivo simple para la rehabilitación de la rodilla que consiste principalmente en un soporte para el pie; el dispositivo se acciona manualmente tirando del pie hacia la rodilla por una correa para aumentar el rango de movimiento después de la lesión de la rodilla (Figura 1a). Otro mecanismo manual para la rehabilitación, más complejo que el de Stanley, fue desarrollado por Hall (2011); se puede utilizar en varias etapas de la rehabilitación de la rodilla y puede ser utilizado por el paciente sin ayuda del terapeuta, y su longitud también es ajustable (Figura 1b). A través del mecanismo, el paciente consigue la flexoextensión de la rodilla por sí mismo. Weiner (2010) presenta un dispositivo para aumentar el rango de movimiento de la rodilla (Figura 1c). Cuando se utiliza el mecanismo, la rodilla del paciente gira provocando la flexoextensión.
Este documento es un artículo preparado por B. D. M. Chaparro-Rico, M.S. degree in Electrical Engineering, Chongqing University, Chongqing, China. Affiliation: Ph.D candidate in Electrical Engineering, Chongqing University, Chongqing, China y E. Castillo-Castaneda, Mechanical-Electrical Engineer, National Autonomous University of Mexico, Mexico. Ph.D. in Automatic Control, Grenoble Institute of Technology, France. Artículo publicado en la Revista Ingeniería e Investigación de la Universidad Nacional de Colombia, la cual es un medio reconocido de divulgación y difusión de los trabajos científicos producidos en Colombia y el mundo, sobre investigaciones científicas y desarrollos tecnológicos originales e inéditos en las diferentes disciplinas relacionadas con la ingeniería que contribuyen al desarrollo de conocimiento, generando impacto mundial en la academia, la industria y la sociedad en general, mediante un intercambio de saberes y opiniones, con seriedad y calidad reconocida por estándares internacionales.
En: Revista Ingeniería e Investigación.
