Planejamento e projeto do produto para demanda de tecnologia assistiva: metodologia de solução inventiva para o desenvolvimento de órtese

Paulo Henrique Rodrigues Guilherme Reis

Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/51061

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DC Field	Value	Language
dc.contributor.advisor1	Juan Carlos Campo Rubio	pt_BR
dc.contributor.advisor1Lattes	http://lattes.cnpq.br/9138858373933921	pt_BR
dc.contributor.advisor-co1	Mariana Ribeiro Volpini Lana	pt_BR
dc.contributor.referee1	Rafael Coelho Magalhães	pt_BR
dc.contributor.referee2	Anderson Antônio Horta	pt_BR
dc.contributor.referee3	Bruna Aparecida Rezende	pt_BR
dc.creator	Paulo Henrique Rodrigues Guilherme Reis	pt_BR
dc.creator.Lattes	http://lattes.cnpq.br/9918291775909725	pt_BR
dc.date.accessioned	2023-03-20T18:40:46Z	-
dc.date.available	2023-03-20T18:40:46Z	-
dc.date.issued	2022-03-07	-
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/1843/51061	-
dc.description.abstract	The use of orthoses, static and dynamic, is an efficient way to treat hand impairments and limitations, often caused by brain injuries, such as Cerebral Palsy and motor dysfunctions. However, although highly recommended by professionals in the area, the use of orthoses is often neglected due to the high cost of acquisition, discomfort of the device, and complexity of use and maintenance. In this context, this study aims to present the process and development of two hand orthoses, being a static one, for positioning, and a dynamic one, for increasing functionality. The static orthosis model was developed from Topology Optimization. To validate the new model, numerical simulations were performed by Finite Element Analysis and Thermographic Studies were compared to the traditional model. The results show that the new model, when compared to the traditional model, presents a 17.56% reduction in the volume of material used, a 35.48% reduction in the weight of the orthosis, and a 171.17% reduction in the maximum surface deformation when subjected to the acting forces. It was also verified that, when manufactured by MA, the new model is 2.54 times cheaper than the traditional model besides presenting better cooling performance during use (max: 36.4ºC) if compared to the traditional model (max: 39.7ºC). The proposal of the dynamic orthosis was to develop a functional device with simplified activation. A torsion spring energy conserving mechanism was developed to enable hand functionality in individuals with Hemiplegic Cerebral Palsy. Clinical results of the dynamic orthosis demonstrated functionality of the device in both the activation of the pincer movement and the gripping force provided by the spring. Statistical analysis demonstrated superiority of functionality in the dynamic orthosis intervention compared to the intervention without the orthosis (p < 1000), however, no significant difference was indicated in the comparison of functionality between the interventions with the dynamic orthosis and without the orthosis.	pt_BR
dc.description.resumo	A utilização de órteses, estáticas e dinâmicas é uma forma eficiente para tratar as incapacidades e deficiências da mão, muitas vezes causadas por lesões cerebrais, como Paralisia Cerebral e disfunções motoras. Entretanto, ainda que altamente recomendado por profissionais da área, a utilização das órteses muitas vezes é negligenciada devido ao alto custo de aquisição, desconforto do dispositivo e complexidade de utilização e manutenção. Nesse contexto, o presente estudo tem como objetivo apresentar o processo e desenvolvimento de duas órteses de mão, sendo uma estática, de posicionamento, e uma dinâmica, de incremento de funcionalidade. O modelo de órtese estática foi desenvolvido a partir de Otimização de Topologia, sendo que, para validação deste modelo foram realizadas simulações numéricas por Análise de Elementos Finitos e Estudos Termográficos comparativos com o modelo tradicional. Os resultados demonstram que o novo modelo, ao ser comparado com o modelo tradicional, apresenta redução de 17,56% no volume de material utilizado, redução de 35,48% no peso da órtese e redução de 171,17% na deformação máxima de superfície quando sujeito às forças atuantes. Também foi verificado que, ao ser fabricado por MA, o novo modelo é 2,54 vezes mais barato do que o modelo tradicional além de apresentar melhor desempenho no arrefecimento durante a utilização (max: 36.4ºC) se comparado com o modelo tradicional (max.: 39.7ºC). A proposta da órtese dinâmica foi o desenvolvimento de um dispositivo funcional de ativação simplificada. Foi desenvolvido um mecanismo de conservação de energia a partir de mola de torção para viabilizar a funcionalidade da mão em indivíduos com Paralisia Cerebral Hemiplégica. Os resultados clínicos da órtese dinâmica demonstraram funcionalidade do dispositivo, tanto na ativação do movimento de pinça quanto na força de preensão fornecida pela mola. A análise estatística demonstrou superioridade de funcionalidade na intervenção da órtese dinâmica em comparação com a intervenção sem a órtese (p < 1000), todavia, não foi indicado diferença significativa na comparação de funcionalidade entre as intervenções com a órtese dinâmica e sem a órtese.	pt_BR
dc.language	por	pt_BR
dc.publisher	Universidade Federal de Minas Gerais	pt_BR
dc.publisher.country	Brasil	pt_BR
dc.publisher.department	ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA PRODUÇÃO	pt_BR
dc.publisher.program	Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção	pt_BR
dc.publisher.initials	UFMG	pt_BR
dc.rights	Acesso Aberto	pt_BR
dc.subject	Reabilitação	pt_BR
dc.subject	Funcionalidade	pt_BR
dc.subject	Órteses	pt_BR
dc.subject.other	Engenharia de produção	pt_BR
dc.subject.other	Reabilitação	pt_BR
dc.subject.other	Órtese	pt_BR
dc.subject.other	Otimização	pt_BR
dc.title	Planejamento e projeto do produto para demanda de tecnologia assistiva: metodologia de solução inventiva para o desenvolvimento de órtese	pt_BR
dc.type	Tese	pt_BR
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