Dissertação

{pt_PT=Development of a Functional Upper Limb Prosthesis} {} EVALUATED

{pt=As incapacidades do membro superior são definidas pela ausência ou pela grave hipoplasia das estruturas esqueléticas do membro superior, quer sejam adquiridas ou originadas por defeito congénito, afetando milhões de pessoas em todo o mundo. Os pacientes com este tipo de problemas têm tentado restabelecer a simetria, aparência e funções básicas desde as primeiras etapas da tecnologia com substituições artificiais denominadas próteses. Os aparelhos prostéticos estão em constante evolução e é agora possível obter próteses biónicas do membro superior com uma elevada sofisticação e complexidade, mas que, contudo, podem não ser monetariamente acessíveis a todos os pacientes ou não ser adequadas para determinadas situações, tal como próteses temporárias para crianças que se encontram ainda em fase de desenvolvimento. A tecnologia do Fabrico Aditivo surgiu como uma interessante solução para estes aparelhos prostéticos pois permite uma elevada personalização e uma rápida produção a custos especialmente reduzidos. Neste trabalho foi realizado um design original, versátil e adaptável para uma mão prostética antropomórfica funcional, concebido para Fabrico Aditivo com o uso de filamento flexível (TPU) com recurso a Desenho Assistido por Computador. Um estudo relativo à impressão 3D com filamento flexível foi elaborado, com testes metódicos e documentados aos fatores-chave para a qualidade das peças impressas e os parâmetros de slicing finais recomendados para as componentes modelo são apresentados. O protótipo do design da mão prostética foi fabricado com resultados positivos em termos de aparência e função. Por fim, os métodos de atuação que possam ser compatíveis com o conceito apresentado foram descritos., en=Upper limb disabilities are defined as the absence or severe hypoplasia of upper limb skeletal structures and, whether it was acquired or originated from a congenital defect, affect millions of people worldwide. Patients with these disorders have tried to restore symmetry, appearance and basic function since the early stages of technology with artificial replacements called prosthesis. Prosthetic devices are in constant evolution and it is now possible to obtain highly sophisticated and complex upper limb bionic prosthesis, that, however, can’t be afforded by every patient and may not be suitable for every situation, such as temporary prosthesis for children that are still developing. Additive Manufacturing technology came as a very interesting solution for such prosthetic devices, since it allows high customization and fast production on demand and on site, at particularly low costs. In this work an original, versatile, adaptable and anthropomorphic functional prosthetic hand design was conceived for Additive Manufacturing using flexible filament (TPU), resorting to Computer Aided Design (CAD). A study on 3D printing with flexible filament was carried out, with methodic and documented tests on the key factors in the quality of 3D printed parts and the final recommended slicing parameters for the components of the prosthetic device were presented. A prototype of the designed prosthetic hand was manufactured with positive overall results in terms of appearance and function. Finally, the different actuation methods and some existing actuation devices that could be compatible with the presented concept were described.}
{pt=Incapacidade do Membro Superior, Desenho Assistido por Computador, Prótese Funcional, Fabrico Aditivo, Filamento Flexível, en=Upper Limb Disabilities, Computer Aided Design, Functional Prosthesis, Additive Manufacturing, Flexible Filament}

Junho 27, 2018, 16:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Miguel Pedro Tavares da Silva

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Associado

ORIENTADOR

Marco Alexandre De Oliveira Leite

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Prof Auxiliar Convidado