DISEÑO Y ANÁLISIS CINEMÁTICO DE UN ROBOT PARALELO PARA REHABILITACIÓN DE CADERA

Fabio Abel Gómez Becerra, Andrés Blanco Ortega, Cesar H. Guzmán Valdivia, Rodrigo Oliver Delgado Arcega, Julio Cesar Robles

Resumen


Resumen

En la vida cotidiana se presentan problemas que debilitan los músculos debido a situaciones como: una edad avanzada, accidentes o enfermedades. Esta debilidad o pérdida de movilidad, ocasiona rigidez en las articulaciones lo que ocasiona pérdida en el rango de movimiento.

Para recuperar la capacidad de movimiento, los músculos débiles podrían fortalecerse utilizando dispositivos de rehabilitación o tratamiento ortopédico. La creciente necesidad actual de aplicación de terapias de rehabilitación y la falta de clínicas y personal especializado aumenta la necesidad de implementar robots que realicen estas tareas que resultan repetitivas y cansadas para el fisioterapista.

En este artículo se presenta el diseño y análisis cinemático de un robot paralelo para rehabilitación de la cadera de tres grados de libertad que proporciona los seis movimientos que se requieren: flexión-extensión, abducción-aducción, y rotación interna-externa.

El robot paralelo propuesto consta de tres actuadores conformados de un motor de CD acoplado a una corredera lineal accionada por un tornillo sinfín, cada actuador está colocado en cada uno de los tres ejes cartesianos X, Y y Z. Se presentan resultados de simulación del análisis cinemático utilizando programas especializados.

Palabra(s) Clave: Robot paralelo, rehabilitador de cadera, análisis cinemático.

 

DESIGN AND KINEMATIC ANALYSIS OF A PARALLEL ROBOT FOR HIP REHABILITATION


Abstract

In activities of daily living problems are presented that weaken muscles due to situations such as: an advanced age, accidents or illness. This weakness or loss of mobility causes stiffness in the joints resulting in loss of range of motion.

To regain movement capacity, weak muscles could be strengthened using rehabilitation or orthopedic devices. The growing need for rehabilitation therapies and the lack of clinics and specialized personnel increases the need to implement robots that perform these tasks that are repetitive and tire for the physiotherapist.

This paper presents the kinematic design and analysis of a parallel robot for hip rehabilitation of three degrees of freedom that provides the six movements that are required: flexion-extension, abduction-adduction, and internal-external rotation.

The proposed parallel robot consists of three actuators consist of a CD motor coupled to a linear guide system; each actuator is placed in each of the three Cartesian axes X, Y and Z. Some simulation results of analysis using specialized software are presented.

Keywords: Parallel robot, hip rehabilitation, kinematics analysis.


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