Diseño y fabricación de un exoesqueleto movilizador amplificador de fuerza para rodilla

Abstract

Según datos del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI) del año 2020, en el rubro de discapacidad reporta que el 16.53% de la población presenta alguna limitación o discapacidad, de los cuales el 38.85% lo presenta para caminar; siendo en este grupo de personas loa limitación o discapacidad de mayor prevalencia. Los dos principales factores esta limitación o discapacidad para caminar esta relacionada con la enfermedad y la edad avanzada. Este trabajo presenta el diseño y fabricación de un modelo físico experimental (MFE) de un exoesqueleto movilizador amplificador de fuerza (EXOMAF) para la rodilla de dos grados de libertad (GDL). El diseño del EXOMAF es producto de la aplicación de una metodología enfocada en las necesidades del usuario y los requerimientos funcionales que satisfagan esas necesidades. Se validó parcialmente el EXOMAF comparando el rango de movilidad generadas por el EXOMAF contra los ángulos articulares reportados en la literatura, el rango de movimiento máximo del EXOMAF es de 135.21o, la fuerza que proporciona producto, del uso de resortes en su diseño para una caminata normal es del 15.5%, esta medición de fuerza se hizo de forma estática sin considerar la velocidad de marcha. Otro criterio que se utilizó para el diseño esta relacionado con el índice de diseño para el ensamblaje por sus siglas en inglés DFA Index, el cual indica lo fácil que puede ser ensamblar un componente y reducir sus costos de ensamble, en el caso del EXOMAF el DFA que se obtuvo es del 76.9%, la validación de la asistencia durante la marcha no se realizó debido a las restricciones sanitarias impuestas por las autoridades con motivo de la pandemia de Covid-19.