Diseño concurrente para una prótesis para pie

Abstract

El presente trabajo tiene como objetivo diseñar, analizar, simular y manufacturar un prototipo de prótesis de pie de respuesta dinámica para individuos con amputaciones transtibiales, con la finalidad de llevar a cabo a nivel nacional la fabricación del producto, a objeto de disminuir el precio y mejorar su disponibilidad. El trabajo abarca el proceso de elaboración de un pie protésico, partiendo de un diseño dirigido a personas con niveles de movilidad que le permita deambular en espacios abiertos sin restricciones con un peso de hasta 80kg, seguido por el modelado 3D y simulación de la pieza a través de un software computacional CAD/CAM/CAE y finalizando con la manufactura y ensayo del prototipo. Las simulaciones computacionales se basaron en el método de elementos finitos y se evaluaron las fuerzas de reacción generadas en las tres etapas principales de la marcha humana: contacto talón, apoyo medio y despegue. Para la elaboración de la pieza se empleó fibra de carbono pre-impreganada con resina termoplástica para las quillas y aluminio 6261 T6 para los demás elementos. Una vez fabricado el prototipo se realizaron ensayos mecánicos con el fin de evaluar el comportamiento de la prótesis y verificar los resultados obtenidos en el software computacional.