Análise da viabilidade de molas de nitinol como atuadores lineares em uma prótese de mão com uso em modelo CAD

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Vilseke, Abel José
• Orientador(a): Maia, Joaquim Miguel
• Banca de defesa: Rodrigues, Anselmo , Belo, Ivan Moura , Camargo, Viviane Magas Bittencourt de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Molas; Mãos - Movimentos; Prótese; Mecânica humana; Sistemas CAD/CAM; Springs (Mechanism); Hand - Movements; Prosthesis; Human mechanics; CAD/CAM systems
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA::ENGENHARIA MEDICA::TECNOLOGIA DE PROTESES
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26694

As próteses de mão projetadas para reproduzir movimentos de preensão naturais, descritas na literatura, são providas de atuadores angulares associados a elementos de transmissão como cabos, barras ou engrenagens. As configurações mecânicas comumente aplicadas nas próteses restringem a mobilidade dos dedos à condição de flexão ou extensão proporcionalmente distribuída entre os elos do mecanismo que correspondem às falanges, limitando a possibilidade de reprodução de movimentos independentes entre as falanges proximais e mediais e entre a região metacarpal e as falanges proximais. Esta pesquisa envolve o desenvolvimento de um modelo ideal em software de modelagem 3D de mão que possibilite avaliar a mobilidade independente entre as falanges servindo-se de pequenas molas ortodônticas de Nitinol como atuadores instalados em pares para cada articulação dos dedos. Para realização deste estudo, foi necessário determinar características dimensionais dos componentes mecânicos da prótese e de posicionamento das molas, simulando a variação de comprimento das molas sob variação de temperaturas por efeito Joule, bem como a capacidade de carga exercida em contração e relaxamento do membro biônico. Os resultados mostram que a movimentação individual das articulações é alcançada, mas a energia mecânica desenvolvida pelos atuadores testados nesta pesquisa é inferior a todos os dados observados nos relatos de aplicação de motores angulares.