Publicación: Prototipo exoesqueleto para la extremidad superior derecha con aplicación a la industria automotriz
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Resumen en español
En este trabajo se mencionará inicialmente la exposición muscular y física de los operarios de la industria automotriz a nivel internacional. Se han encontrado un conjunto de anomalías cuyo origen tiene cabida en el sector productivo; debido a las actividades laborales que deben cumplir los operarios dentro de su jornada, creando algunas molestias musculares que posteriormente podrían empeorar con el tiempo. Para responder satisfactoriamente ante este síntoma, surgiría el desarrollo de una herramienta denominada EXOESQUELETO, cuyas propiedades lograrían simplificar al máximo el esfuerzo físico de un operario; uno de los modelos guía que impulsaría este desarrollo se basaría en el modelo de un exoesqueleto aplicado para la rehabilitación de personas en condición de discapacidad; actualmente existen diferentes modelos, sin embargo el adquirir esta herramienta resulta ser demasiado dispendioso por sus altos costos; en consecuencia, surge la necesidad de materializar un sistema exoesqueleto que pueda llegar a manos de toda la industria automotriz. Para este modelo se ejecutarán previamente una serie de procesos para la obtención de las dimensiones promedio del cuerpo humano; un requisito indispensable que permitirá el desarrollo del chasis o partes fijas del exoesqueleto electromecánico; posteriormente se modelará gráficamente en un software de diseño denominado SOLIDWORKS Mediante esta herramienta de diseño se modelará también las piezas móviles y algunos de los mecanismos alternantes con el propósito de seccionar de forma proporcional el espacio disponible dentro del chasis para alojar de forma indicada el sistema eléctrico, mecánico y fuente de poder; en el diseño del sistema general se puede garantizar un modelo estructural que permitirá optimizar su desempeño al máximo. Para materializar este conjunto se empleará inicialmente un material flexible que permita hacer el croquis en 2 dimensiones; este método permitirá reevaluar las secciones que requieran de pequeñas modificaciones antes de implementarlo en lámina. Para cada una de las articulaciones de la extremidad superior derecha se implementarán brazos neumáticos de pequeña proporción que permitirán amplificar la fuerza del operario y su resistencia en un 200%; esta fuerza será proporcionada por la fuerte presión de aire generado por una pequeña unidad de 12 voltios que permitirá entregar un máximo de 300 PSI. La sección electrónica del sistema permitirá coordinar la apertura y cierre de las electroválvulas, cuyo mecanismo estará sensado por 8 contactores que estarán alojados estratégicamente sobre toda la extremidad superior derecha. Finalmente, para garantizar un excelente desempeño del sistema se realizarán las pruebas correspondientes para optimizar o corregir averías que puedan surgir en el funcionamiento.
Resumen en inglés
In this work, the muscular and physical exposure of the operators of the automotive industry at an international level will be mentioned initially. A set of anomalies have been found whose origin has a place in the productive sector; Due to the work activities that the operators must carry out within their day, creating some muscular discomfort that could later worsen over time. To respond satisfactorily to this symptom, the development of a tool called EXO-SKELETON would arise, whose properties would simplify the physical effort of an operator to the maximum; one of the guiding models that would promote this development would be based on the model of an exoskeleton applied to the rehabilitation of people with disabilities; Currently there are different models, however acquiring this tool turns out to be too expensive due to its high costs; Consequently, the need arises to materialize an exoskeleton system that can reach the hands of the entire automotive industry. For this model, a series of processes will be previously executed to obtain the average dimensions of the human body; an indispensable requirement that will allow the development of the chassis or fixed parts of the electromechanical exoskeleton; Later, it will be graphically modeled in a design software called SOLIDWORKS Through this design tool, the moving parts and some of the alternating mechanisms will also be modeled with the purpose of proportionally sectioning the space available within the chassis to accommodate the electrical system in an appropriate way. , mechanical and power source; In the design of the general system, a structural model can be guaranteed that will optimize its performance to the maximum. To materialize this set, initially a flexible material will be used that allows making the sketch in 2 dimensions; This method will allow to re-evaluate the sections that require minor modifications before implementing it in sheet. Small proportion pneumatic arms will be implemented for each of the joints of the upper right limb that will allow the operator's force and resistance to be amplified by 200%; This force will be provided by the strong air pressure generated by a small 12 volt unit that will allow a maximum of 300 PSI to be delivered. The electronic section of the system will allow coordinating the opening and closing of the solenoid valves, whose mechanism will be sensed by 8 contactors that will be strategically housed over the entire upper right extremity. Finally, to guarantee an excellent performance of the system, the corresponding tests will be carried out to optimize or correct faults that may arise during operation.