Examinando por Materia "Diseño de dispositivos"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Desarrollo de un dispositivo para emular las vibraciones en la mano de personas con la enfermedad de Parkinson
    (Universidad del Valle, 2025) Ramos Toro, Diego Andersson; garcia melo, jose isidro
    La enfermedad de Parkinson (EP) es uno de los trastornos neurológicos de mayor frecuencia en adultos mayores, la cual es caracterizada por temblores en reposo, rigidez muscular y alteraciones del movimiento voluntario. Estas alteraciones afectan la autonomía del paciente en actividades cotidianas, como la alimentación, escritura o higiene personal. Motivado en aportar al desarrollo de soluciones a esta problemática, el presente trabajo de grado propone el desarrollo de ParkiMotion: un prototipo funcional de plataforma experimental diseñado para emular los temblores en la mano de personas afectadas por EP, con el objetivo de facilitar el desarrollo de tecnologías asistivas y sistemas de compensación. Para esto se planteó una metodología que integra teoría y herramientas que permitieron definir una arquitectura del sistema que se basa en una estructura tipo gimbal de dos grados de libertad, la cual permite la generación de vibraciones controladas mediante el accionamiento de motores paso a paso. Por su parte, el sistema de control se realiza a través de un microcontrolador ESP32 programado bajo FreeRTOS, que ejecuta tareas concurrentes para el control de los actuadores, lectura de sensores inerciales (MPU6050) y comunicación serial. Adicionalmente, la plataforma incorpora una interfaz gráfica desarrollada en Dash (Python), desde la cual el usuario puede seleccionar la etapa de temblor a emular (leve, moderada o severa), visualizar señales en tiempo real y exportar los datos adquiridos para su análisis. Para validar las propuestas tecnológicas planteadas se desarrolló una validación experimental, estableciendo un protocolo estructurado en tres escenarios clínicos, correspondientes a frecuencias de 3, 5 y 7 Hz. Se realizó un registro de la información por escenario que permitió analizar diferentes parámetros, tales como: frecuencia, amplitud pico y desplazamiento. El procesamiento de los datos incluyó técnicas de análisis espectral (FFT), filtrado digital y análisis estadístico. Los resultados demostraron que ParkiMotion tiene la capacidad de producir vibraciones con un error medio menor a ±0.3 Hz, amplitudes coherentes con el perfil clínico simulado y desplazamientos acordes al comportamiento físico esperado para cada tipo de paciente. De esta forma, ParkiMotion se constituye como una herramienta experimental de bajo costo, configurable y robusta, con potencial de aplicación tanto en investigación biomédica como en el desarrollo de tecnologías de asistencia para pacientes con Parkinson. Por otra parte, su arquitectura modular permite futuras extensiones para incorporar control adaptativo, aprendizaje automático o integración con dispositivos de estimulación neuromuscular.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Diseño de un dispositivo de sujeción autoajustable de piezas de trabajo para actividades de manufactura
    (Universidad del Valle, 2025) Chaves Arroyo, Cristhian Daniel; garcia melo, jose isidro; Rodriguez Pulecio, Sara Aida
    Las organizaciones industriales de transformación de materia prima continuamente ajustan sus procesos para incrementar la competitividad en un mercado dinámico y globalizado. En este sentido, los dispositivos de sujeción son elementos indispensables para la transformación de la materia prima en los sistemas de producción de bienes. Actualmente, aunque a nivel internacional se presentan diferentes opciones de dispositivos autoajustables que minimizan el tiempo de alistamiento y proceso de un producto de manufactura, a nivel regional por diferentes motivos, tales como: disponibilidad, economía, mantenimiento, entre otros, han impedido una integración de estas soluciones a los procesos productivos de manufactura. Ante este escenario, esta propuesta se centra en una síntesis de un mecanismo con múltiples cadenas cinemáticas que permitan el autoajuste de un dispositivo de sujeción para las actividades de manufactura de bloques de madera. Para esto, se ha planteado una metodología que integra la teoría de mecanismos y grafos planos en conjunto con herramientas computacionales para la síntesis de un mecanismo autoajustable de fijación. Como resultado, se presenta el desarrollo de tecnología de sujeción a nivel local con un aporte en la información relacionada con estos dispositivos. Adicionalmente, es propósito del desarrollo de esta propuesta aportar a nivel regional en la consolidación de un abordaje para la síntesis de mecanismos complejos que integren múltiples cadenas cinemáticas.