Dissertação

Design, Analysis and Simulation of a Novel Device for Locomotion Support EVALUATED

O envelhecimento da população, aliado à elevada incidência de doenças cardiovasculares, neurológicas e musculosqueléticas, aumentou o número de pessoas com patologias da marcha. As soluções disponíveis para este problema são ortóteses tornozelo-pé (AFO) passivas, apresentando limitações visto não haver fornecimento de energia, como acontece com as AFO activas, restringindo apenas o movimento do pé. O objectivo deste trabalho é desenvolver um novo conceito de AFO com dualidade passiva/activa. A solução convencional, composta por dois módulos (superior e inferior) ligados por juntas na zona lateral da perna, é substituída por um mecanismo de quatro barras modificado com um sistema de duas calhas. O dispositivo tem duas particularidades, é uma solução modular pronta-a-usar, facilmente ajustável a qualquer doente, e tem um mecanismo exterior adaptável a diferentes problemas de marcha. Desenvolveu-se, in silico, um modelo CAD da ortótese que segue as normas de projecto mecânico para a escolha das tolerâncias de ajustamento e dos elementos de máquina necessários à sua montagem. Fez-se a simulação do movimento para validação do modelo e para garantir o constrangimento do sistema com um grau de liberdade (flexão plantar e dorsiflexão) e a preservação do eixo de rotação biológico do pé. Os resultados da simulação permitiram a caracterização de uma passada não-patológica. O controlo do dispositivo é feito por um actuador ou por elementos mecânicos como molas ou elásticos. São apresentadas as relações entre o movimento das barras e o binário do motor/momento do tornozelo, permitindo a caracterização das necessidades do actuador (velocidade, potência e torque).
Ortótese Pé-Tornozelo, Solução Modular, Dispositivo Biomédico, Pé Pendente

Novembro 30, 2015, 17:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Manuel Cassiano Neves

Hospital CUF Descobertas

Diretor Ortopedia Pediátrica

ORIENTADOR

Miguel Pedro Tavares da Silva

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar