Design and fabrication of a mobile part of a human hand prothesis

Orientador: Cecilia Amelia de Carvalho ZavagliaDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecanicaResumo: Devido ao grande número de pessoas que necessitam do uso de prótese para substituir um membro com seu funcionamento normal afetado, seja por deficiência congênita ou nos casos em que haja necessidade de remoção, ocasionada por doenças ou lesões com trauma, como acidentes do trabalho e de trânsito, foi desenvolvido neste trabalho o projeto e construção da parte estrutural de uma prótese de mão humana, com dimensões e movimentos mecânicos em similaridade (física) com o membro original. Em analogia com uma máquina, a mão é uma ferramenta terminal com atuadores exercendo várias funções como preensão de objetos, movimentação, sensibilidade à textura e temperatura. Entre os membros superiores, é o mais utilizado, exposto e complexo, que quando demanda sua substituição por uma prótese encontra obstáculos em várias áreas, desde aspectos tecnológicos, morfológicos, psicológicos e ainda financeiros. O mercado mundial de próteses dispõe de modelos com tecnologia avançada, que oferecem grande gama de recursos, mas por se tratar de um produto que ainda não é produzido em larga escala, que possui componentes de alta tecnologia e alto custo, não atinge o grande número de pessoas que necessitam da sua utilização. A pesquisa desenvolvida neste trabalho adotou uma metodologia de projeto que buscou a facilidade de construção e a utilização de componentes e matérias-primas disponíveis no mercado e de custo relativamente baixo, podendo assim desenvolver a base estrutural de um produto em desenvolvimento, que incorporará em suas etapas futuras as áreas de motorização, sensorização e revestimento cosmético, visando a obtenção de uma prótese de mão humana que realize movimentos atendendo a impulsos mioelétricos gerados pelo paciente, e que seu custo final de construção, variedade de movimentos e praticidade na colocação viabilizem sua utilização por um maior número de pessoas.Abstract: The number of handicapped people in need of a particular kind of prosthesis is a compelling reason for carrying out this study, for developing a design and fabrication of a human forelimb prosthesis with dimensions and mechanical movements in similarity (physical) with a human hand. Some of theses handicaps may be a result of accidents, congenital diseases, injuries, or even amputations. Analogous to a machine, a hand is a sensitive terminal tool that is able to grip, move, feel and measure temperatures of objects. It is a very useful and complex member of the human body, and when is necessary to replace it with a prosthesis, there are technological, morphological, psychological and also financial barriers. The world market of prosthesis offers high technology models and a very wide range of resources. However, these products are made of expensive hi-tech components. Moreover, most people cannot afford to buy these expensive products because there is still no large-scale production. Thus, this research project aims at building a prosthetic forelimb with dimensions and mechanical movements similar to those of the human hand, using relatively low cost components and raw materials for manufacturing the final product. This new prosthesis has sensitized "nerve" endings, cosmetic coating, and it is also motorized. It responds to myoelectric impulses generated by the patient. In addition, it is cheap, practical, and it has a variety of movements witch allow it to be used by a large number of people.MestradoMateriais e Processos de FabricaçãoMestre em Engenharia Mecânic