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Transcripción

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2 RoboTherapist2D 1

3 1. Descripción del producto El RoboTherapist2D es un dispositivo planar de dos grados de libertad para la rehabilitación de las extremidades superiores de pacientes que han sufrido un accidente cerebrovascular. Está formado por un monitor y un brazo robótico de accionamiento neumático con un apoyabrazos donde se fija el brazo del paciente. Éste deberá mover el brazo robótico para desarrollar las tareas que se muestran en el monitor en forma de juegos y actividades de fácil manejo. 2. Diseño del Robotherapist2D El diseño del brazo robótico se ha desarrollado para obtener un mecanismo ligero, cómodo, fácil de manejar y atendiendo a las necesidades del paciente. Éstos son los puntos tenidos en cuenta: Espacio de trabajo completo Al ser un sistema que sólo realiza movimientos en un plano, se estudió para el diseño el espacio de trabajo del brazo humano en un plano horizontal a media altura. Para definir este espacio de trabajo se parte del modelo 3D de una persona con dimensiones normales (percentil 90% en tablas antropométricas) y llevando el extremo del miembro superior de éste hasta varios extremos. Como resultado de estas pruebas realizadas, se obtiene como amplitud de movimiento, y por tanto espacio de trabajo necesario del robot, una elipse de eje mayor 1000 mm y eje menor 600mm. Válido para ambos brazos Entre las principales características a tener en cuenta en el diseño de este sistema robótico figura un diseño basado en efector final, que sirve tanto para el brazo derecho como el izquierdo del paciente sin modificación de la situación y/o configuración del sistema robótico ni del paciente. Ligero y resistente También se ha tenido en cuenta que sea un dispositivo sencillo y ligero. El resultado es el diseño mostrado en las imágenes, un sistema de dos grados de libertad con los actuadores anclados en la base. 2

4 Fiable y seguro Debido a que el sistema robótico va a ser diseñado para la rehabilitación del miembro superior, es primordial la seguridad en la interacción hombre- máquina. Por eso se utiliza el accionamiento neumático ya que la compresibilidad del aire dota a éste de una cierta flexibilidad, o lo que es lo mismo, dota al sistema de seguridad intrínseca en sus accionamientos. Resultados y mejoras rápidas Los diferentes niveles de asistencia proporcionados están demostrando grandes beneficios en el reaprendizaje del control motor. Aplicaciones y juegos Los ejercicios que debe realizar el paciente se transforman en juegos para motivarlos y hacer más entretenida su interactuación con el dispositivo. Se pueden elegir los parámetros del juego (como el número de repeticiones, el tiempo para cada actividad etc) de manera que aumente la dificultad a medida que el paciente muestra progreso. Además, el software nos permite medir la fuerza y la amplitud de los movimientos del paciente y guardar los datos para ver su evolución. Todo paciente tendrá un historial personalizado, que se va actualizando cada vez que realiza los ejercicios. Adaptable a cualquier estancia El sistema se puede adaptar fácilmente al espacio de trabajo, ya que sólo necesita una mesa para apoyar el monitor y el brazo, y un asiento cómodo para que el paciente pueda realizar sus actividades de manera confortable. Especificaciones técnicas del dispositivo robóticorobotherapis Grados de libertad Tipo de actuación Actuador Presión de funcionamiento Tensión de alimentación Tensión de maniobra Tensión de sensorización Fuerza máxima por actuador Paro de emergencia Temperatura de funcionamiento CONSUMO DE POTENCIA (en U vmax = DC 30 V) Conexión alimentación de tensión Conexión alimentación neumática Comunicación robot- pc 2 NEUMÁTICA MÓDULOS NEUMÁTICOS ROTATORIOS 6-10 BARES 230 Vac 24 Vdc 10 Vdc 5 Nm Según EN418. Categoría 4 según DIN EN C Max. 150 W Conector IECC 13 Tipo zócalo/clavija ETHERNET, distribución 568A- 568B. 3

5 Fluido Frecuencia máxima de giro Caudal nominal Plano de trabajo Dimensiones de la base Altura total del robot Peso Aire comprimido filtrado, sin lubricación (grado de filtración: 5µm) 2 Hz 0,005 m 3 /min Aprox. 0,5 m 2 500x500 mm 1150 mm MAX. 80 Kg 4

6 Imágenes del dispositivo Parque tecnológico y empresarial UMH Avda. de la Universidad s/n 03202, Elche (Spain)