Presentada por: Dra. Mary Vergara P.

Dra. Mariela Cerrada

Mérida, 2011

Diseño, Modelado y Control en Biomecánica

Diseño Análisis Control Biomecánica

MEF?

Ok?

Construir Prototipos Ensayos

Si

No

NoSi

Si

No Modificación

Otros Métodos de análisis

Modelo Geométrico CAD

Análisis

Comportamiento Servicio

OptimizarSi

NoOk?

Producción

Modelos numéricos

Identificaciónde Sistemas

Ecuaciones de movimiento

Dinámica InversaDinámica Directa

Modelos para control

Diseño de sistemas de

control

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

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

Definir propiedades de materiales utilizados en restauraciones dentales

Análisis del Contacto en un segundo premolar superior

Autor: Eduardo Ostos

Diseño y modelado de un mecanismo elevador de sillas de

ruedas para autobuses

Movimiento del Elevador

Autores: Andrés Marante y Alberto Valderrama

Diseño y modelado de un mecanismo elevador de sillas de

ruedas para autobuses

F1 F2 F3

Autores: Cooz Gabriela y Cerrada Maria José

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

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

Fijador externo tubular Regazzone

Autor: Oscar Guerrero

Tensor para Fijador Externo Anular

Autores: Ana Concho y Luis Méndez

Evaluación de distintos Materiales para Modelos de Clavos

Endomedulares: Fémur y Tibia

Autores: Isamar Vergara, Ángel Vielma

Definición de parámetros De contacto

Autores: Julio Bellera y Leonardo Pacheco

Análisis de Tensiones de un sistema para fusión en Columna

Autor: Freddy Torres

Separador Vertebral Interespinoso Autor: Aureliano Vera

Autores: Ana Delgado y Juan Crespo

Implantes tipo gancho para corrección de escoliosis en Columna vertebral

Futuro….Optimización

Diseño de un fijador externo para

alargamiento y corrección angular

en extremidades inferiores

Diseño de separador intersomático paracolumna vertebral

Autor: Edgar Ceballos

Autor: Rubén Arenas

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

Ingeniería deControl y BiomecánicaDiseño y desarrollo de prótesis controladas por señales

mioeléctricas

Dispositivos que intentan complementar la imagen corporal y simular la funcionalidaduna parte del cuerpo.

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 deControl y Biomecánica

Sistema de Control Mioeléctrico

Ingeniería deControl y Biomecánica

Análisis del Sistema de ControlAnálisis y diseño del proceso

Ingeniería deControl y Biomecánica

MEF?

Ok?

Construir Prototipos Ensayos

Si

No

NoSi

Si

No Modificación

Otros Métodos de análisis

Modelo Geométrico CAD

Análisis

Comportamiento Servicio

OptimizarSi

NoOk?

Producción

Modelos numéricos

Identificaciónde Sistemas

Ecuaciones de movimiento

Dinámica InversaDinámica Directa

Modelos para control

Diseño de sistemas de

control

Análisis del Sistema de Control

Modelo Numérico

Ecuaciones de movimiento

Modelo para control

Análisis y diseño del proceso

Ingeniería deControl y Biomecánica

Identificación de sistemas

Modelo dinámico

Análisis del Sistema de ControlAnálisis y diseño del sistema de

adquisición de datos

Ingeniería deControl y Biomecánica

Análisis del Sistema de ControlAnálisis y diseño del sistema de control

Ingeniería deControl y Biomecánica

Implementación del Sistema de ControlConstrucción 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 deControl y Biomecánica

Análisis, diseño e implementación del sistema de control de prótesis

Análisis Diseño Simulación

Evaluación de la tecnología disponible

Prototipossi

no

Ingeniería

Ingeniería deControl y Biomecánica

Algunas referenciasC. 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: 1067-6079

Robert N. Scott. Myoelectric Control Of Prostheses And Orthoses. Bulletin of Prosthetics Research. Bio-Engineering Institute University of New Brunstvick Canada. 1967

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. 2002

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. 41. 2009

Gracias