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Desenvolvimento de um joelho eletrônico para utilização em próteses transfemorais

O joelho é uma das articulações do corpo humano mais importante para a realização da movimentação no espaço, permitindo que os seres humanos se locomovam em pequenas distâncias. Pessoas que apresentam amputações acima do joelho possuem dificuldades em se adaptarem a sociedade, pois não conseguem rea...

Full description

Main Author: MORAES, Cinthya Rachel Lopes
Other Authors: RODRIGUES, Marco Aurélio Benedetti
Format: masterThesis
Language: por
Published: Universidade Federal de Pernambuco 2019
Subjects:
Engenharia Elétrica
Prótese de joelho
Joelho eletrônico
Online Access: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/32238
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id ir-123456789-32238
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spelling ir-123456789-322382019-09-05T05:05:47Z Desenvolvimento de um joelho eletrônico para utilização em próteses transfemorais MORAES, Cinthya Rachel Lopes RODRIGUES, Marco Aurélio Benedetti http://lattes.cnpq.br/9361545836388072 http://lattes.cnpq.br/2448324832915432 Engenharia Elétrica Prótese de joelho Joelho eletrônico O joelho é uma das articulações do corpo humano mais importante para a realização da movimentação no espaço, permitindo que os seres humanos se locomovam em pequenas distâncias. Pessoas que apresentam amputações acima do joelho possuem dificuldades em se adaptarem a sociedade, pois não conseguem realizar algumas atividades diárias como: caminhar, subir e descer escada e ultrapassar obstáculos. Por isso, quando possível, é indicado a utilização de próteses, que visa principalmente a melhoria na qualidade de vida destas pessoas. No entanto as próteses disponibilizadas pelo Sistema Único de Saúde (SUS) são em sua maioria do tipo mecânica, que apesar de fornecer uma certa mobilidade aos usuários ainda não são capazes de lhe fornecer ampla movimentação como uma prótese eletrônica, contudo tais próteses são extremamente caras e de difícil acesso. Tendo em vista estas dificuldades de mobilidade e de aquisição de próteses melhores que é proposto o desenvolvimento de uma prótese de joelho eletrônico. Para tanto foi realizado primeiramente um estudo das principais próteses microprocessadas comerciais da Ottobock e Össur, além de uma breve revisão das próteses desenvolvidas por pesquisadores no Brasil e no mundo. Após esta primeira etapa foi desenvolvido o projeto mecânico, utilizando técnicas de Computer Aided Design (CAD) e prototipação rápida para visualização do protótipo, e o projeto eletrônico da prótese, onde foram escolhidos os componentes que comporiam o sistema. Tais componentes foram escolhidos de modo que o equipamento possuísse baixo custo, baixo consumo de energia e fosse portátil. Além disso que dispusesse comunicação via wireless, pois futuramente espera-se que seja realizado o projeto de um aplicativo de monitoramento e treinamento da prótese utilizado smartphones. O sistema eletrônico desenvolvido foi testado utilizando um protocolo de testes pré-determinados, com o intuito de fazer aquisições de dados da marcha para que no futuro um sistema de controle robusto seja desenvolvido. O sistema apresentou bom desempenho na transmissão e aquisição de dados. Quanto a parte mecânica, não foi testada pois não foi inserida uma lógica de controle voltada para a prótese. Espera-se que em breve a prótese como um todo, parte eletrônica e mecânica, seja testada com a finalidade de identificar possíveis problemas ou adequações a serem realizadas, tanto na parte mecânica como na parte eletrônica (a nível de hardware e software). FACEPE The knee is one of the joints of the human body most important for performing the movement in space, allowing humans to move in small distances. People who have amputations above the knee have difficulties adapting to society because they can not perform some daily activities such as walking, climbing and descending stairs and overcoming obstacles. Therefore, when possible, the use of prostheses is indicated, which is mainly aimed at improving the quality of life of these people. However, the prostheses made available by the Brazilian Unified Health System (SUS) are mostly of the mechanical type, which, although providing a certain mobility to the users, are not yet capable of giving it ample movement as an electronic prosthesis, however such prostheses are extremely expensive and difficult to access. In view of these difficulties of mobility and better prosthesis acquisition, it is proposed the development of an electronic knee prosthesis. A study of the main commercial microprocessed prosthesis of Ottobock and Össur was carried out, as well as a brief review of prostheses developed by researchers in Brazil and worldwide. After this first stage the mechanical design was developed, using Computer Aided Design (CAD) techniques and rapid prototyping to visualize the prototype, and the electronic design of the prosthesis, where the components that would make up the system were chosen. Such components were chosen so that the equipment had low cost, low power consumption and was portable. In addition, it had wireless communication, because in the future it is expected that the project of a monitoring and training application of the prosthesis used smartphones will be carried out. The developed electronic system was tested using a pre-determined test protocol, in order to make the acquisition of gait data so that in the future a robust control system will be developed. The system performed well in data transmission and acquisition. As for the mechanical part, it was not tested because it was not inserted a control logic focused on the prosthesis. It is expected that soon the prosthesis as a whole, electronic and mechanical part, will be tested in order to identify possible problems or adjustments to be performed, both in the mechanical and electronic parts (hardware and software). 2019-09-04T20:09:33Z 2019-09-04T20:09:33Z 2018-02-28 masterThesis https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/32238 por openAccess Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ Universidade Federal de Pernambuco UFPE Brasil Programa de Pos Graduacao em Engenharia Eletrica
institution REPOSITORIO UFPE
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MORAES, Cinthya Rachel Lopes
Desenvolvimento de um joelho eletrônico para utilização em próteses transfemorais
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author2 RODRIGUES, Marco Aurélio Benedetti
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