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Type: Dissertação
Title: Desenvolvimento de prótese passiva para mão humana com sistema mecânico para restaurar movimentos dos dedos
Authors: Rodrigo Cézar da Silveira Romero
First Advisor: Claysson Bruno Santos Vimieiro
First Referee: Tálita Saemi Payossim Sono
Second Referee: Rudolf Huebner
Abstract: É possível encontrar no mercado internacional variados tipos e modelos de próteses sofisticadas, que incorporam ao seu mecanismo tecnologias avançadas como microprocessadores, motores e complexos circuitos eletrônicos, entretanto, como não são produzidas em grande escala, torna-se o acesso a estes dispositivos restrito apenas para aquelas pessoas que possuem maior poder aquisitivo. Dentro deste contexto e levando em consideração a relevância do assunto, este trabalho tem como objetivo desenvolver uma prótese mecânica para mão humana de baixo custo fabricada por meio da manufatura aditiva. A metodologia para o desenvolvimento da prótese foi utilizado material acessível e de baixo custo no mercado. Sendo realizado ensaio de tração com o propósito de mensurar as propriedades mecânicas a fim de verificar a resistência do material de impressão utilizado. Para concepção da prótese, foi considerado que o seu funcionamento será puramente mecânico e que utiliza os movimentos de flexão de punho para realizar suas funções. Os componentes da prótese e seu sistema mecânico foram projetados utilizando-se programa CAD, levando em consideração as dimensões do membro sadio e do coto de usuários relatados na literatura. Posteriormente, é feito o estudo de viabilidade mecânica no dispositivo realizado por meio do programa de elementos finitos. Concluindo que se pode observar fatores fundamentais que influenciam no processo de impressão 3D, principalmente em relação a seus parâmetros de impressão e propriedades mecânicas. A Tensão máxima, Tensão de escoamento, Módulo de elasticidade, o alongamento e a dureza são as propriedades em destaque, que devem ser considerados no momento de escolha do material polimérico, no caso deste trabalho o material estudado é o PETG (Polietileno Tereftalato Glicol). De acordo com a simulação a superfície não apresentou deformações plásticas e/ou rupturas, ou seja, o dispositivo desenvolvido possui viabilidade mecânica.
Abstract: Several types and models of sophisticated prostheses can be found in the international market, incorporating advanced technologies such as microprocessors, motors and complex electronic circuits. However, as they are not produced on a large scale, access to these devices is restricted for those people who have a higher purchasing power. In this context and taking into consideration the relevance of the subject, this work aims to develop a low-cost human hand prosthesis manufactured through additive manufacturing. The methodology used for the development of the prosthesis used affordable and low-cost materials in the market. Tensile testing was performed to estimate the mechanical properties in order to verify the resistance of the printing material used. To design the prosthesis, it was considered that its operation will be purely mechanical and uses wrist flexion movements to perform its functions. The prosthesis components and their mechanical system were designed using 3D CAD software, taking into account the dimensions of the healthy limb and stump of users reported in the literature. Afterwards, the mechanical feasibility study executed on the device was performed using finite element software. In conclusion, can observe fundamental factors that influence the 3D printing process, especially in relation to its printing parameters and mechanical properties. Maximum stress, yield stress, modulus of elasticity, elongation and hardness are the prominent properties that should be considered when choosing the polymeric material, in the case of this work the material studied is PETG (Polyethlene Terephthalate Glycol). According to the simulation the surface did not present plastic deformations and / or ruptures, in other words, the developed device has mechanical viability.
Subject: Engenharia mecânica
Bioengenharia
Prótese
Mãos
Método dos elementos finitos
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecanica
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/63450
Issue Date: 10-Feb-2020
Appears in Collections:Dissertações de Mestrado

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