Diseño y fabricación de exoesqueletos ultralivianos

Abstract

Con la finalidad de prevenir el desarrollo de enfermedades profesionales de índole musculo esquelética en trabajadores de ámbitos industriales, algunas industrias han implementado la utilización de exoesqueletos robóticos. Esencialmente, un exoesqueleto es una prótesis externa que se coloca sobre el cuerpo del operador y lo ayuda a realizar diferentes actividades. Para promover una interacción eficaz entre el robot y el cuerpo humano, los exoesqueletos deben ser livianos y adaptarse al usuario. Sin embargo, debido a los altos costos asociados a la personalización, la mayoría de los diseños existentes no contemplan las variaciones anatómicas y biomecánicas de los operadores. En consecuencia, los dispositivos se perciben como incómodos e ineficientes, e incluso en algunos casos pueden llegar a inducir lesiones en los usuarios. La problemática mencionada motivó el desarrollo de la presente tesis de grado, en la cual se propuso la utilización de materiales compuestos y de técnicas de procesamiento novedosas para diseñar y fabricar exoesqueletos de miembro superior de forma personalizada y económicamente asequible. A partir de un proceso de diseño adaptado al producto en cuestión, se logró crear un demostrador tecnológico con un grado de libertad. En términos generales, el exoesqueleto diseñado consistió en un armazón externo con un accionamiento eléctrico que permite movilizar el dispositivo en todo el rango natural de flexión/extensión de un brazo humano. Asimismo, el trabajo presentado sentó las bases para identificar los aspectos críticos relacionados con el diseño y la fabricación de exoesqueletos robóticos de miembro superior, y estableció las características con las cuales deben contar los futuros diseños.