Modelagem e simulação de dispositivo manual auxiliar para mobilidade de cadeirantes com paraplegia por lesão medular
| dc.contributor.advisor-co1 | Rabelo, Marcos Napoleão | |
| dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0067281135180613 | eng |
| dc.contributor.advisor1 | Stoppa, Marcelo Henrique | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/1532505326645535 | eng |
| dc.contributor.referee1 | Stoppa, Marcelo Henrique | |
| dc.contributor.referee2 | Costa, Vaston Gonçalves da | |
| dc.contributor.referee3 | Espinosa, José Waldo Martinez | |
| dc.contributor.referee4 | Moura Júnior, José dos Reis Vieira de | |
| dc.contributor.referee5 | Bittar, Thiago Jabur | |
| dc.creator | Lino, Sémebber Silva | |
| dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/0745238634018870 | eng |
| dc.date.accessioned | 2018-03-19T11:54:12Z | |
| dc.date.accessioned | 2022-04-26T13:40:42Z | |
| dc.date.available | 2022-04-26T13:40:42Z | |
| dc.date.issued | 2018-02-23 | |
| dc.description.abstract | Extension or flexion movements of the body in a healthy individual are routine physical activity in daily life, necessary for its autonomy and independence.Injuries to the spinal cord and brain are the main causes of paraplegia, which makes it impossible for human locomotion with autonomy. The use of a wheelchair will help them into your daily horizontal mobility. But the possibility of using an orthotic device to allow it to increase the amplitude of the movements of extension or flexion will help in maintaining your bone density, improving your blood circulation and enlargement of muscle tone, involving tension in muscles, arteries and other tissues organic well as excessive involuntary reflex. Therefore, this study aims to present a mathematical model to describe the trajectory of nodes corresponding to the movable joints and upper extremity of a low cost orthosestic device, of the exoskeleton type, to be coupled in the wheelchair, using computer simulation to determine the variation of positions and velocities of these joints associated with the articulations of the hip and lower limbs of the paraplegic wheelchair user, when performing extension or flexion movements of the body segments, besides the simulation of a prototype developed in CAD. As for the main results of the research, first, there is the trajectory of the nodes with respect the mobile joints and upper end using the representation of Denavit-Hartenberg, generated graphically by numerical and computer simulation, in order to validate and make feasible the mechanical construction of the device. Then, as the variation of the positions and velocities of motor gasket associated with the user’s knee joint device, has its graphical representation plucked by multistep interactive Runge-Kuta 4th Order, using the Lagrange equations for numerical and computational simulation of the transmission system drive, with the application of a torque on the crank of the robotic mechanism proposed, thus confirming its usability, reliability and security. Finally, the development of a 3D virtual prototype device CAD. Therefore, the preparation and provision of this manual orthotic device developed to assist in the vertical mobility of the paraplegic with spinal cord injury, will improve physical, psychological health, functional independence and daily well-being, and helping them in their autonomy to support on the feet. | eng |
| dc.description.resumo | Os movimentos de extensão ou flexão corporal em um indivíduo saudável são atividades físicas rotineiras necessárias para sua autonomia e independência. As lesões da medula espinhal e do cérebro são as principais causas da paraplegia, que impossibilitam a locomoção humana com autonomia. O uso de uma cadeira de rodas os auxiliará em sua mobilidade horizontal diária. Mas a possibilidade de uso de um dispositivo ortético que lhe permita aumentar a amplitude dos movimentos de extensão ou flexão, contribuirá na manutenção da sua densidade óssea, melhorando sua circulação sanguínea e ampliação do tônus muscular, envolvendo tensão em músculos, artérias ou outros tecidos orgânicos além de reflexos involuntários excessivos. Por conseguinte, este estudo objetiva apresentar um modelo matemático para descrever a trajetória dos nós correspondentes as juntas móveis e extremidade superior de um dispositivo ortético manual de baixo custo, do tipo exoesqueleto, a ser acoplado na cadeira de rodas do paraplégico, usando-se de simulação computacional para determinar a variação das posições e velocidades dessas juntas associadas às articulações do seu quadril e membros inferiores, ao realizar movimentos de extensão ou flexão dos segmentos corporais, além da simulação de um protótipo desenvolvido em CAD. Quanto aos principais resultados decorrentes da pesquisa, primeiramente, obteve-se a trajetória dos nós referentes às juntas móveis e extremidade superior utilizando-se da representação de Denavit-Hartenberg, gerada graficamente por simulação numérico- computacional, no intuito de validar e viabilizar a construção mecânica do dispositivo. Em seguida, a variação das posições e velocidades da junta motora associada à articulação do joelho do usuário do dispositivo, teve sua representação gráfica tangida pelo método interativo multipasso de Runge-Kuta de 4ª ordem, usando-se das equações de Lagrange para simulação numérico-computacional do acionamento do sistema de transmissão, com a aplicação de um torque na manivela do mecanismo robótico proposto, confirmando assim, a sua usabilidade, confiabilidade e segurança. Por último, o desenvolvimento de um protótipo virtual 3D em CAD do dispositivo. Portanto, a confecção e disponibilização desse dispositivo ortético desenvolvido para auxiliar na mobilidade vertical do paraplégico com lesão medular, melhorará sua saúde física, psicológica, independência funcional e bem-estar diário, auxiliando-o na autonomia para apoiar sobre os pés. | eng |
| dc.format | application/pdf | * |
| dc.identifier.citation | LINO, Sémebber Silva. Modelagem e simulação de dispositivo manual auxiliar para mobilidade de cadeirantes com paraplegia por lesão medular. 2018. 128 f. Dissertação (Mestrado em Modelagem e Otimização) - Universidade Federal de Goiás, Catalão, 2018. | eng |
| dc.identifier.uri | http://repositorio.ufcat.edu.br/tede/handle/tede/8232 | |
| dc.language | por | eng |
| dc.publisher | Universidade Federal de Goiás | eng |
| dc.publisher.country | Brasil | eng |
| dc.publisher.department | Regional Catalão (RC) | eng |
| dc.publisher.initials | UFG | eng |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-graduação em Modelagem e Otimização (RC) | eng |
| dc.rights | Acesso Aberto | |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject | Paraplegia | por |
| dc.subject | Exoesqueleto | por |
| dc.subject | Modelagem | por |
| dc.subject | Simulação | por |
| dc.subject | Baixo custo | por |
| dc.subject | Paraplegy | eng |
| dc.subject | Exoskeleton | eng |
| dc.subject | Modeling | eng |
| dc.subject | Simulation | eng |
| dc.subject | Low cost | eng |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA | eng |
| dc.title | Modelagem e simulação de dispositivo manual auxiliar para mobilidade de cadeirantes com paraplegia por lesão medular | eng |
| dc.title.alternative | Modeling and simulation of manual device aids for mobility of wheelchair users with spinal cord injury | eng |
| dc.type | Dissertação | eng |