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1. INFORMACIÓN GENERAL.

TÍTULO:PROYECTO MANO DE ESPERANZA: Diseño, implementación y validación en la Región 7, de una prótesis robótica de bajo costo aplicada a personas con discapacidad motriz de extremidades superiores.

ÁREA: DEPARTAMENTO:Técnica CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN Y ELECTRÓNICA

SECCIÓN DEPARTAMENTAL: ELECTRONICA Y TELECOMUNCACIONES

LÍNEA ESTRATÉGICA:

PROGRAMA DE INVESTIGACIÓN:

Investigación, Desarrollo e Innovación

Electrónica, Redes y Telecomunicaciones

Fecha de Fin:05/01/2015 22/12/2016Fecha de Inicio:

DATOS DEL DIRECTOR DEL PROYECTO

NOMBRES Y APELLIDOS: Carlos Alberto Calderon Cordova

IDENTIFICACIÓN: 1104014038 [email protected] ELECTRÓNICO:

ÁREAS DE CONOCIMIENTO DE ACUERDO A ORGANISMOS NACIONALES E INTERNACIONALES

SENESCYT

Actividad Científica Objetivo Socioeconómico Área Temática de I+D

OBJETIVOS DEL PLAN NACIONAL DEL BUEN VIVIR

3: Mejorar la Calidad de Vida de la Población

Ingeniería y tecnología Protección y mejora de la salud humana

Salud

UNESCO

Área Sub - Área

Ingeniería, industria y construcción Ingeniería y profesiones afines

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DIRECCIÓN GENERAL DE INVESTIGACIÓN Y TRANSFERENCIA DE TECNOLOGÍA

PROYECTOS Y PROGRAMAS DE INVESTIGACION 2015

TIPO DE PROYECTO: Investigación

Contribuye a la iniciativa Smart Land: SI

Justifique ¿Por qué o en qué contribuye?

El proyecto contribuirá a mediano y a largo plazo, gracias a la determinación de indicadores psicosociales de inserción de personas con discapacidad motriz a estudiarse en la Región 7. WP09 Salud Pública.

PRESUPUESTO TOTAL

156141

1.1 EQUIPO DEL PROYECTO

1.1.1 EQUIPO INTERNO

Nro. ROL TIPO IDENTIFICACIÓN NOMBRES Y APELLIDOS % DE PARTICIPACIÓN

1 Dirección Docente a tiempo completo

1104014038 CARLOS ALBERTO CALDERON CORDOVA

50

2 Participación Docente a tiempo completo

1103462162 RUIZ ORDOÑEZ RICHARD EDUARDO

50


1104252208001 BARRAGAN GUERRERO DIEGO ORLANDO

50


1104414014001 MARCO ANTONIO JIMENEZ GAONA

50

5 Participación Tesista pregrado

1105148413 VERONICA MARISOL BARROS BURNEO

75

6 Participación Tesista pregrado

8170893179 RAMIREZ BETANCOURTH CRISTIAN MAURICIO

75


1102917661 JUAN CARLOS TORRES DIAZ 50

1.1.2 EQUIPO EXTERNO COOPERANTE

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Nro. IDENTIFICACIÓN NOMBRES Y APELLIDOS ROL TIPO ENTIDADES DE COOPERACIÓN

1 AAJ103860 Wilmar Hernandez Perdomo Participación

Investigador PROMETEO asignado a la UTPL

UPM-UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID

2 0000000000 Vanessa Duarte Tutor / Asesor

Equipo externo perteneciente a otra Universidad, red u organismo nacional o internacional

UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA

3 000000000 Ing. Edison Apunte Tutor / Asesor


INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIÓN EN SALUD PÚBLICA

4 00000000 Pscl. Maribel Arias Tutor / Asesor



5 0000000 Ing. Carlos Guerra Participación



6 000000 Luis Felipe Herrera Participación


DIRECION PROVINCIAL DE SALUD DE ZAMORA CHINCHIPE

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7 085530919 Yomar Alexander Gonzalez Cañizalez

Participación


UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA

8 AAD485917 Pablo Ruisoto Palomera Participación


UNIVERSIDAD DE SALAMANCA

1.1.3 EQUIPO EXTERNO A CONTRATAR:

Nro.PERFIL

REQUERIDO FUNCIÓN

PRICIPALES ACTIVIDADES

A DESARROLLAR

TIEMPO CONTRAT

ACION(meses)

NÚMERO DE PERSONAL

A CONTRATAR

DE TENER PERSONAL RECOMENDADO, LO PUEDE

INCLUIR

IDENTIFICACIÓN NOMBRES Y APELLIDOS

1 Ingeniero mecánico junior.

Técnico Tipo 1

Apoyo en el Diseño CAD/CAM de piezas mecánicas

4 1 0000000000 POR DEFINIR POR DEFINIR

2 Psicólogo junior

Asistente Tipo 1

Realización de entrevistas in-situ, de la muestra poblacional seleccionada.


3 Ing. Mecánico junior

Técnico Tipo 1

Procesos de manufactura / Ensayos experimentales estructurales


1.2 ENTIDADES DE COOPERACIÓN:

PERSONA DE CONTACTO

Nro. NOMBRE DE LA ENTIDAD NOMBRES Y APELLIDOS CORREO ELECTRÓNICO

TELÉFONOS

1 UPM-UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID

Por Definir Por Definir Por Definir

2 INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIÓN EN SALUD PÚBLICA


3 UNIVERSIDAD DE SALAMANCA


4 DIRECION PROVINCIAL DE SALUD DE ZAMORA CHINCHIPE


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5 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA


2. INFORMACIÓN TÉCNICA DEL PROYECTO.

RESUMEN EN ESPAÑOL DEL PROYECTO

Dentro del Programa Misión Solidaria Manuela Espejo se contempla la dotación de ayudas técnicas a todas las personas con discapacidad motriz debido a la falta de las extremidades superiores. Entre las ayudas técnicas dadas a estas personas, están las prótesis mecánicas. La optimización y las mejoras en el diseño de estas prótesis y su producción nacional conforman el marco que justifica el planteamiento de este proyecto. El proyecto implica el diseño metodológico, tecnológico y de manufactura, de cara a la creación de prótesis robóticas nacionales, controlada por señales mioeléctricas y a bajo costo, y que permita una pronta inclusión al sector productivo del Ecuador de personas con estas discapacidades. Por ser Loja el nicho de este proyecto, el beneficio para la región 7 de nuestro país es casi directo. La metodología a emplear se basa en 3 módulos fundamentales de la Mecatrónica: 1) diseño mecánico, 2) diseño electrónico y 3) diseño de control. Así como también en módulos tales como 4) Fabricación y 5) Evaluación.En relación al módulo 1, se hará una evaluación biomecánica de los movimientos principales a ejecutar y sus requerimientos. Se dimensionará el miembro afectado y se diseñarán las piezas que conforman la prótesis y los mecanismos de transmisión de movimiento y potencia. El módulo 2 está relacionado con la implementación de estrategias de procesamiento de información, mediante el diseño de circuitos integrados de aplicación específica, sistema de entrada y salida, y simulación computacional de los montajes. El módulo 3 requerirá de programación para el seguimiento autónomo de las funciones biomecánicas, probablemente basado en lógica difusa y aprendizaje reforzado, simulando el comportamiento cinemático y dinámico del conjunto. En relación al módulo 4, se aplicarán técnicas CAD/CAM para lograr un diseño óptimo basado en procesos de fabricación específicos. La idea es fabricar prototipos para su posterior evaluación experimental, mediante el diseño de protocolos, basados en la evaluación de parámetros físicos y psicosociales. Todo esto tomando en cuenta las técnicas implementadas en el módulo 5, para la evaluación de la adaptación física y psicológica del usuario del usuario y creación de procedimientos de entrenamiento.Los resultados esperados se centran en la posterior producción del prototipo final, dicha producción será factible mediante el uso de la maquinaria existente en los Talleres de Prótesis y Ortesis, así como también dimensionar maquinaria complementaria.

PALABRAS CLAVES

Prótesis biomecánica, señales mioeléctricas EMG, sistemas de control, análisis dinámico, análisis cinemático, control inteligente, sistemas mecánicos.

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INTRODUCCIÓN:

Una prótesis de mano para cualquier ser humano discapacitado y precisamente en las personas que tienen miembros amputados, ayuda para el desarrollo psicológico y emocional de la persona ya que permite crear la percepción de totalidad libertad al recobrar movilidad y aspecto, cuando una persona pierde una extremidad crea involuntariamente una reacción que se llama memoria de percepción, esto significa que la persona a pesar de haber perdido una extremidad hace mucho tiempo incluso años se hace la idea de que todavía la tiene y provoca impulsos involuntarios en el espacio donde se amputo un miembro, esto provoca que las personas se afecten emocionalmente y se limite o se cohíba a realizar acciones que todavía pueden realizarlas a pesar de su discapacidad. Además, las amputaciones en general y por debajo de la muñeca en particular suponen una pérdida de funcionalidad, sensibilidad pero también a la imagen corporal del sujeto y otras variables psicológicas.El Proyecto Mano de Esperanza, es un medio para apoyar socialmente a la colectividad de personas con discapacidad motriz en sus extremidades superiores. Esta iniciativa de apoyo social se efectuará gracias a que trabajaremos en conjunto con la Secretaría Técnica de Discapacidades (SETEDIS), institución adscrita a Vicepresidencia de la República del Ecuador, Proyecto Prometeo, Ministerio de Salud Pública y sus talleres/fábricas adscritas de Prótesis y Ortesis.El porcentaje de ecuatorianos que tienen algún tipo de discapacidad según una clasificación realizada por la MisiónSolidaria Manuela Espejo y que es del conocimiento del Consejo Nacional de Discapacidades, CONADIS, actualmentees del 13.2% de la población del Ecuador, es decir, más de 1.6 millones de habitantes presentan algún tipo dediscapacidad y requieren de un tipo de protección especial [1].El tema de las discapacidades se ha convertido en Prioridad Nacional, de tal manera que en la actualidad se hanimplementado políticas para un ¿Ecuador sin Barreras¿ que busca mejorar la calidad de vida de este sector vulnerable de la sociedad, por cuanto en las ciudades, parques, edificios, escuelas, incluso los hogares entre otros, presentan muchas limitaciones arquitectónicas para el acceso de personas discapacitadas, la Vicepresidencia de la República del Ecuador realizó un estudio bio-psico-social clínico genético [2], con la finalidad de determinar el porcentaje de personas con discapacidad y que viven en extrema pobreza, los resultados fueron sorprendentes [3].En lo que se refiere a trabajo, el 18.2% de las personas con discapacidad trabajan, el 29.1% de la población desocupada no se integran al trabajo por el nivel de su discapacidad, la mujer es más discriminada para ingresar al trabajo y es más complicado el problema en el sector urbano, que en el rural. [4]El proyecto está enfocado especialmente a las amputaciones traumáticas por debajo del codo, y plantea el desarrollo de una prótesis robótica.

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OBJETIVOS:

GENERALES

OG: Diseñar, implementar y validar en la Región 7, una prótesis robótica de bajo costo aplicada a personas con discapacidad motriz de extremidades superiores, contribuyendo a la inclusión social y productiva de países latinoamericanos emergentes.

ESPECIFICOS

OE1: Establecer las funciones biomecánicas del brazo humano para la ejecución de las actividades diarias más importantes en personas con discapacidad motriz en miembro superior.

OE2: Realizar un estudio de personas con discapacidad motriz en la Región 7, y, proponer metodologías de valoración desde el punto de vista fisiátrico y psicológico a los potenciales usuarios de prótesis de mano.

OE3: Determinar del comportamiento promedio de la actividad eléctrica por grupo muscular presente en el tercio proximal del antebrazo y su relación con las fuerzas necesarias para realizar las funciones biomecánicas.

OE4: Diseñar las partes que conforman el prototipo, en base a parámetros de costo, disponibilidad de materia prima y equipamiento, y, en base a procesos de manufactura establecidos.

OE5: Diseñar el subsistema electromecánico de componentes para asegurar la funcionabilidad mecánica del prototipo, y, analizar el comportamiento cinemático del prototipo de prótesis.

OE6: Diseñar el sistema electrónico y los algoritmos de control automático aplicados a la prótesis robótica para regular y comandar las funciones.

OE7: Proponer un proceso estándar para la manufactura y ensamblaje del modelo definitivo de la prótesis, y, fabricar un banco de prototipos para validación experimental.

OE8: Determinar indicadores para la validación fisiocinética y el impacto psicológico en los usuarios de las prótesis.

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METODOLOGÍA:

En base a los módulos descritos anteriormente, se plantea la siguiente metodología general para el logro de los objetivos. Los procedimientos se pueden ejecutar en serie o en forma simultánea y pueden estar relacionados con uno o más módulos.En primer lugar se procede a establecer las características fisiocinéticas y condiciones generales de los usuarios susceptibles de portar una prótesis. Se deben establecer las funciones biomecánicas y los movimientos asociados que se desean cumpla la prótesis. Para ello se determinan los parámetros cinemáticos y geométricos necesarios para cumplir las tareas y se comparan con el criterio consultado de especialistas tales como: Traumatólogos, ortopedistas y técnicos en rehabilitación y entrenamiento.

1. En cuanto al diseño mecánico y fabricación:Se procede a modelar en 3D, en una aplicación CAD, una mano estándar de un adulto para dimensionar el volumen disponible para la disposición geométrica de las partes y dispositivos que conformarán la mano protésica. También se tomarán las medidas antropométricas de huesos y articulaciones para la selección de dispositivos electromecánicos.El diseño conceptual 3D de las partes dependerá de factores como: resistencia del material ante las fuerzas estimadas previamente, proceso de fabricación del prototipo, simulación cinemática de los movimientos previamente establecidos, y de los sistemas de conexión y transmisión de fuerzas disponibles. El diseño intentará reproducir la geometría de la mano, pensando en un material que pueda ser trabajado desde un punto de vista de fabricación en serie. El proceso de fabricación se divide en dos: proceso de manufactura para el banco de prototipos y el proceso de fabricación del modelo final aprobado de cara a la producción comercial en serie. La cinemática será simulada para movimientos específicos, mediante metodologías disponibles en los antecedentes y simuladores. Todo esto deberá ir de la mano con la selección de los dispositivos electromécanicos disponibles. Se producirán los planos y se supervisará el proceso de manufactura en talleres de mecanizado locales.2. En cuanto a la electrónica y control:Para iniciar con el control óptimo de todo el proceso, se debe seleccionar una buena arquitectura es decir módulos de respuesta rápida, procesamiento y permitan implementar algoritmos de control.Se debe partir del procesamiento de señales el cual busca obtener una señal óptima, esto se consigue con una etapa de acondicionamiento. Una vez recibido el comando que envía el dispositivo de medición y que corresponde con un movimiento, éste se decodifica, obteniendo los parámetros característicos de dicho movimiento.La tarjeta de medición o acondicionamiento de señal realiza la lectura de los sensores involucrados, haciéndose un muestreo con un tiempo t. Luego se genera la señal de control para el actuador.Los algoritmos que controlan de los elementos activos pueden ser de carácter lineal o no-lineales.-sigue-

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RESULTADOS POR OBJETIVOS:RESULTADOS POR OBJETIVOS:

OE1 R1: Un (1) informe conteniendo la metodología para la medición de fuerzas de agarre y su relación con los rangos de señales eléctricas emitidas por los músculos.

OE1 R2: Un informe de las condiciones clínicas y patológicas con sus efectos sobre la actividad eléctrica de los grupos musculares del remanente de extremidad.

OE2 R1: Un informe de la determinación de la muestra poblacional de discapacitados de miembro superior disponible en la región para la evaluación psicológica-social.

OE2 R2: Un (1) protocolo aplicado a valoración fisiátrica de usuarios pre y post prótesis.

OE2 R3: Un (1) protocolo aplicado a valoración en base a criterios de gravedad desde el punto de vista sicológico de los potenciales receptores de la prótesis

OE3 R1: Un protocolo para la realización de pruebas In Vivo para medir la respuesta mioeléctrica de los grupos musculares y los rangos de fuerzas para determinadas funciones.

OE3 R2: Equipamiento base para el monitoreo en tiempo real de las señales mioeléctrica de los grupos musculares y la medición de fuerzas de agarre.

OE3 R3: Un informe de la data adquirida y de los análisis realizados.

OE3 R4: Un documento tipo paper científico (scopus)

OE4 R1: Un informe con diagramas constructivos y de fabricación de las partes mecánicas del prototipo.

OE4 R2: Un informe con data de simulación estructural de las partes mecánicas del prototipo.

OE5 R1: Un informe del diseño y simulación del subsistema electromecánico del prototipo de prótesis.

OE5 R2: Un informe del análisis cinemático del prototipo de prótesis.

OE5 R3: Un documento tipo paper científico (scopus)

OE6 R1: Un informe del diseño del subsistema electrónico aplicado al control funcional del prototipo de prótesis.

OE6 R2: Un informe del diseño de los algoritmos de control/regulación automática aplicado al control funcional del prototipo de prótesis.

OE7 R1: Un informe técnico del proceso estándar para la manufactura y ensamblaje del modelo definitivo de la prótesis.

OE7 R2: Banco de al menos cinco prototipos de prótesis ensamblados para validación experimental.

OE8 R1: Actas entrega-recepción y documentos de bio-ética firmados por los usuarios seleccionados para experimentación.

OE8 R2: Un informe de los indicadores obtenidos en la valoración fisiocinética y el impacto psicológico a corto, mediano y largo plazo de la recepción de la prótesis objeto de estudio.

OE8 R3: Un documento tipo paper científico (scopus).

CRONOGRAMA:

ACTIVIDAD FECHA INICIO FECHA FIN

OE1 R2 A1 Identificar las condiciones clínicas y patológicas del potencial usuario y su efecto sobre la actividad eléctrica de los grupos musculares del remanente de extremidad.

1/5/2015 12:00:00 AM 2/13/2015 12:00:00 AM

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OE2 R1 A1 Determinar la muestra poblacional mínima de discapacitados de miembro superior disponible en la región para la evaluación psicológica-social.

1/5/2015 12:00:00 AM 3/13/2015 12:00:00 AM

OE2 R2 A1 Determinar la metodología aplicada a la valoración fisiátrica de usuarios pre y post prótesis.

1/5/2015 12:00:00 AM 3/13/2015 12:00:00 AM

OE2 R3 A1 Establecer criterios técnicos y de gravedad desde el punto de vista psicológico en los potenciales receptores de prótesis: identificar las variables psicológicas más relevantes en pacientes.

1/5/2015 12:00:00 AM 3/13/2015 12:00:00 AM

OE2 R3 A2 Revisión bibliográfica e identificación de escalas breves y psicométricamente válidas que permitan la obtención de indicadores cuantitativos de las variables previamente seleccionadas.

3/16/2015 12:00:00 AM 6/19/2015 12:00:00 AM

OE2 R3 A3 Elaboración del protocolo para el establecimiento del perfil psicológico inicial o indicador psicológico de gravedad, y evaluación del impacto psicológico de la intervención protésica.

6/22/2015 12:00:00 AM 8/21/2015 12:00:00 AM

OE3 R1 A1 Establecer el protocolo para la realización de pruebas In Vivo para medir la respuesta mioeléctrica de los grupos musculares y los rangos de fuerzas para determinadas funciones.

2/16/2015 12:00:00 AM 2/27/2015 12:00:00 AM

OE3 R2 A1 Adquirir equipamiento para la realización de pruebas In Vivo para medir la respuesta mioeléctrica de los grupos musculares y los rangos de fuerzas para determinadas funciones.

3/2/2015 12:00:00 AM 3/31/2015 12:00:00 AM

OE3 R3 A1 Realizar pruebas In Vivo en laboratorio y analizar la data resultante. 4/1/2015 12:00:00 AM 4/30/2015 12:00:00 AM

OE3 R4 A1 Elaborar y presentar un documento tipo paper y postulado a mínimo una revista o evento académico/científico de índole nacional y/o internacional.

2/16/2015 12:00:00 AM 5/15/2015 12:00:00 AM

OE4 R1 A1 Realizar el diseño mecánico de las partes del prototipo en base a parámetros de costo, disponibilidad de materia prima y equipamiento, y, en base a procesos de manufactura establecidos.

2/2/2015 12:00:00 AM 3/31/2015 12:00:00 AM

OE4 R2 A1 Realizar la simulación estructural de los componentes diseñados. 2/2/2015 12:00:00 AM 3/31/2015 12:00:00 AM

OE5 R1 A1 Realizar el diseño y simulación del subsistema electromecánico del prototipo de prótesis.

2/2/2015 12:00:00 AM 3/31/2015 12:00:00 AM

OE1 R1 A1 Establecer funciones biomecánicas de la mano y los movimientos asociados.

1/5/2015 12:00:00 AM 2/13/2015 12:00:00 AM

OE1 R1 A2 Establecer condiciones técnicas y procedimientos para entrenamiento pre y post prótesis.

1/5/2015 12:00:00 AM 2/13/2015 12:00:00 AM

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OE1 R1 A3 Determinar la metodología para medición de las variables involucradas en el experimento: fuerzas de agarre y señales mioeléctricas.

1/5/2015 12:00:00 AM 2/13/2015 12:00:00 AM

OE8 R2 A1 Analizar en campo y en laboratorio el comportamiento de los usuarios para la obtención de indicadores de la valoración fisiocinética y el impacto psicológico de la recepción de la prótesis.

9/1/2015 12:00:00 AM 11/30/2015 12:00:00 AM

OE8 R2 A2 Aplicar el protocolo inicial de los potenciales receptores de prótesis y catalogación de grupos. La evaluación o recogida de datos se realizará pre-intervención, y postintervención protésica

9/1/2015 12:00:00 AM 11/30/2015 12:00:00 AM

OE8 R2 A3 Analizar y difundir los resultados obtenidos sobre el impacto psicológico de la intervención protésica.

11/2/2015 12:00:00 AM 12/18/2015 12:00:00 AM


9/1/2015 12:00:00 AM 12/18/2015 12:00:00 AM


2/2/2015 12:00:00 AM 5/15/2015 12:00:00 AM

OE5 R2 A1 Analizar el comportamiento cinemático del prototipo de prótesis. 4/1/2015 12:00:00 AM 4/30/2015 12:00:00 AM

OE6 R1 A1 Diseñar y validar el subsistema electrónico aplicado al control funcional del prototipo de prótesis.

2/2/2015 12:00:00 AM 5/29/2015 12:00:00 AM

OE6 R2 A1 Diseñar y validar los algoritmos de control/regulación automática aplicado al control funcional del prototipo de prótesis.

2/2/2015 12:00:00 AM 5/29/2015 12:00:00 AM

OE7 R1 A1 Definir un proceso estándar para la manufactura y ensamblaje del modelo definitivo de la prótesis.

6/1/2015 12:00:00 AM 6/12/2015 12:00:00 AM

OE7 R2 A1 Fabricar y ensamblar un banco de prototipos de prótesis para validación experimental.

6/15/2015 12:00:00 AM 8/14/2015 12:00:00 AM

OE8 R1 A1 Entregar a los usuarios seleccionados para experimentación fisiocinética y psicosocial.

8/17/2015 12:00:00 AM 8/31/2015 12:00:00 AM

OE2: Realizar un estudio de personas con discapacidad motriz en la Región 7, y, proponer metodologías de valoración desde el punto de vista fisiátrico y psicológico a los potenciales usuarios de prótesis de mano.

1/1/0001 12:00:00 AM 1/1/0001 12:00:00 AM

OE3: Determinar del comportamiento promedio de la actividad eléctrica por grupo muscular presente en el tercio proximal del antebrazo y su relación con las fuerzas necesarias para realizar las funciones biomecánicas.

1/1/0001 12:00:00 AM 1/1/0001 12:00:00 AM

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OE4: Diseñar las partes que conforman el prototipo, en base a parámetros de costo, disponibilidad de materia prima y equipamiento, y, en base a procesos de manufactura establecidos.

1/1/0001 12:00:00 AM 1/1/0001 12:00:00 AM

OE5: Diseñar el subsistema electromecánico de componentes para asegurar la funcionabilidad mecánica del prototipo, y, analizar el comportamiento cinemático del prototipo de prótesis.

1/1/0001 12:00:00 AM 1/1/0001 12:00:00 AM

OE6: Diseñar el sistema electrónico y los algoritmos de control automático aplicados a la prótesis robótica para regular y comandar las funciones.

1/1/0001 12:00:00 AM 1/1/0001 12:00:00 AM

OE7: Proponer un proceso estándar para la manufactura y ensamblaje del modelo definitivo de la prótesis, y, fabricar un banco de prototipos para validación experimental.

1/1/0001 12:00:00 AM 1/1/0001 12:00:00 AM

OE8: Determinar indicadores para la validación fisiocinética y el impacto psicológico en los usuarios de las prótesis.

1/1/0001 12:00:00 AM 1/1/0001 12:00:00 AM

OE1 R1: Un (1) informe conteniendo la metodología para la medición de fuerzas de agarre y su relación con los rangos de señales eléctricas emitidas por los músculos.

1/1/0001 12:00:00 AM 1/1/0001 12:00:00 AM

OE1 R2: Un informe de las condiciones clínicas y patológicas con sus efectos sobre la actividad eléctrica de los grupos musculares del remanente de extremidad.

1/1/0001 12:00:00 AM 1/1/0001 12:00:00 AM

OE2 R1: Un informe de la determinación de la muestra poblacional de discapacitados de miembro superior disponible en la región para la evaluación psicológica-social.

1/1/0001 12:00:00 AM 1/1/0001 12:00:00 AM

OE2 R2: Un (1) protocolo aplicado a valoración fisiátrica de usuarios pre y post prótesis.

1/1/0001 12:00:00 AM 1/1/0001 12:00:00 AM

OE2 R3: Un (1) protocolo aplicado a valoración en base a criterios de gravedad desde el punto de vista sicológico de los potenciales receptores de la prótesis

1/1/0001 12:00:00 AM 1/1/0001 12:00:00 AM

OE3 R1: Un protocolo para la realización de pruebas In Vivo para medir la respuesta mioeléctrica de los grupos musculares y los rangos de fuerzas para determinadas funciones.

1/1/0001 12:00:00 AM 1/1/0001 12:00:00 AM

OE3 R2: Equipamiento base para el monitoreo en tiempo real de las señales mioeléctrica de los grupos musculares y la medición de fuerzas de agarre.

1/1/0001 12:00:00 AM 1/1/0001 12:00:00 AM

OE3 R3: Un informe de la data adquirida y de los análisis realizados. 1/1/0001 12:00:00 AM 1/1/0001 12:00:00 AM

OE3 R4: Un documento tipo paper científico (scopus) 1/1/0001 12:00:00 AM 1/1/0001 12:00:00 AM

OE4 R1: Un informe con diagramas constructivos y de fabricación de las partes mecánicas del prototipo.

1/1/0001 12:00:00 AM 1/1/0001 12:00:00 AM

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OE4 R2: Un informe con data de simulación estructural de las partes mecánicas del prototipo.

1/1/0001 12:00:00 AM 1/1/0001 12:00:00 AM

OE5 R1: Un informe del diseño y simulación del subsistema electromecánico del prototipo de prótesis.

1/1/0001 12:00:00 AM 1/1/0001 12:00:00 AM

OE5 R2: Un informe del análisis cinemático del prototipo de prótesis. 1/1/0001 12:00:00 AM 1/1/0001 12:00:00 AM

OE5 R3: Un documento tipo paper científico (scopus) 1/1/0001 12:00:00 AM 1/1/0001 12:00:00 AM

OE6 R1: Un informe del diseño del subsistema electrónico aplicado al control funcional del prototipo de prótesis.

1/1/0001 12:00:00 AM 1/1/0001 12:00:00 AM

OE6 R2: Un informe del diseño de los algoritmos de control/regulación automática aplicado al control funcional del prototipo de prótesis.

1/1/0001 12:00:00 AM 1/1/0001 12:00:00 AM

OE7 R1: Un informe técnico del proceso estándar para la manufactura y ensamblaje del modelo definitivo de la prótesis.

1/1/0001 12:00:00 AM 1/1/0001 12:00:00 AM

OE7 R2: Banco de al menos cinco prototipos de prótesis ensamblados para validación experimental.

1/1/0001 12:00:00 AM 1/1/0001 12:00:00 AM

OE8 R1: Actas entrega-recepción y documentos de bio-ética firmados por los usuarios seleccionados para experimentación.

1/1/0001 12:00:00 AM 1/1/0001 12:00:00 AM

OE8 R2: Un informe de los indicadores obtenidos en la valoración fisiocinética y el impacto psicológico a corto, mediano y largo plazo de la recepción de la prótesis objeto de estudio.

1/1/0001 12:00:00 AM 1/1/0001 12:00:00 AM

OE8 R3: Un documento tipo paper científico (scopus). 1/1/0001 12:00:00 AM 1/1/0001 12:00:00 AM

OG: Diseñar, implementar y validar en la Región 7, una prótesis robótica de bajo costo aplicada a personas con discapacidad motriz de extremidades superiores, contribuyendo a la inclusión social y productiva de países latinoamericanos emergentes.

1/1/0001 12:00:00 AM 1/1/0001 12:00:00 AM

OE1: Establecer las funciones biomecánicas del brazo humano para la ejecución de las actividades diarias más importantes en personas con discapacidad motriz en miembro superior.

1/1/0001 12:00:00 AM 1/1/0001 12:00:00 AM

OE8 R A Entregar a los usuarios seleccionados para experimentación fisiocinética y psicosocial.

1/1/2016 12:00:00 AM 12/22/2016 12:00:00 AM

OE8 R A Entregar a los usuarios seleccionados para experimentación fisiocinética y psicosocial.

1/5/2015 12:00:00 AM 12/31/2015 12:00:00 AM

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BIBLIOGRAFÍA:

[1] Consejo Nacional de Discapacidades del Ecuador, Ecuador: Porcentajes de discapacidad. Disponible en:http://www.conadis.gob.ec/investigacion04.htm. CONADIS Personas con discapacidad registradas (1996-2010).[2] LEY ORGANICA DE DISCAPACIDADES, LOD. Registro Oficial Suplemento 796 de 25-sep-2012. Disponible en: http://procuraduria.utpl.edu.ec/sites/default/files/files/leydisc.pdf.[3] Romero Mauricio, Análisis cinemático e implementación de una mano robótica servo-articulada aplicable como prótesis. Tesis de Maestría, Instituto Politécnico Nacional, 2011.[4] Paul Ventimiglia, Design of a Human Hand Prosthesis. B.S. Major Project Report, Worcester Polytechnic Institute, 2012.[5] Max Jair Ortiz-Catalan, Bo Håkansson, Rickard Brånemark. An osseointegrated human-machine gateway for long-term sensory feedback and motor control of artificial limbs. Science Translational Medicine. 2014, 6: 257.[6] Matthew J. Rowell and Douglas D. Whitcomb. DESIGN AND ANALYSIS OF A ROBOTIC HAND FOR USE AS A PROSTHETIC DEVICE, Mayor Project Report, Worcester Polytechnic Institute, 2006.[7] Daniel A. Bennett, Skyler A. Dalley. Design of a Hand Prosthesis with Precision and Conformal Grasp Capability, 34th Annual International Conference of the IEEE EMBS, San Diego, California USA, 2012.[8] Joseph T. Belter, Jacob L. Segil, Aaron M. Dollar, Richard F. Weir. Mechanical design and performance specifications of anthropomorphic prosthetic hands: A review, JRRD, 2013. 50(5): 599¿618[9] Bhuvaneswar, Ghaya, G., Epstein, K.A., Stern, T.A. Reactions to Amputation: Recognition and Treatment. Primary Care Comparison. Journal of Clinical Psychiatry. 2007, 9(4): 303-308.[10] Datta, D. Psychology of limb loss, letter. British Medical Journal. 1989, 299:1526-1527.[11] Frank, R.G., Kashani, J.H., Kaslani, S.R., et al. (1984). Psychological response to amputation as a function of age and time since amputation. British Journal of Psychiatry,144, 493497.[12] Parkes, C.M. (1975). Psycho-social transitions: Comparison between reactions to loss of a limb and loss of a spouse. British Journal of Psychiatry ,127, 204.[13] Yen-Chen Liu and Nikhil Chopra. Controlled Synchronization of Heterogeneous Robotic Manipulators in the Task Space. IEEE transactions on robotics. 2012, 28(1): 268 - 275.[14] Lin Guo and Jorge Angeles. Controller Estimation for the Adaptive Control of Robotic Manipulators. IEEE transactions on robotics and automation. 1989, 5(3): 315 - 323. [15] In-Joong Ha, Myoung-Sam Ko, and Seok Ki Kwon. An Efficient Estimation Algorithm for the Model Parameters of Robotic Manipulators. IEEE transactions on robotics and automation. 1989, 5(3): 386-394.[16] Magnus Bjerkeng, Pietro Falco, Ciro Natale, and Kristin Y. Pettersen. Stability Analysis of a Hierarchical Architecture for Discrete-Time Sensor-Based Control of Robotic Systems, IEEE transactions on robotics. 2014, 30(3): 745 - 753.

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2.8 OBSERVACIONES:

-continua metodologia-3. En cuanto a la evaluación: Ésta comprende todo lo concerniente a la evaluación psicosocial de los potenciales usuarios, ensayo In Vivo para la medición de fuerzas y caracterizar las señales propias de usuarios potenciales, adecuación y estandarización terapéutica In Vivo de la respuesta muscular de los usuarios para calibrarla con la data obtenida a partir del ensayo inicial anteriormente descrito, evaluación del estado psicosocial del usuario y del desempeño de la prótesis una vez entregada y adaptada, y el entrenamiento pre y post prótesis. La mayor parte de estas evaluaciones deben seguir protocolos para su implementación. La evaluación psicosocial de los potenciales usuarios pre y post prótesis busca establecer, con un enfoque integral, la condición técnica, social y patológica de los individuos para generar una base de datos estándar que permita determinar si es apto o no para recibir la prótesis, apoyados en criterios como percepción de sí mismo, situación emocional, relación familiar, percepción cognitiva del miembro amputado y sus funciones, edad, nivel de atrofia muscular, nivel de amputación, etc. Esta información será recopilada mediante encuestas y entrevista con personal especializado. De acá, el aspecto que más afectará al diseño mecánico y electrónico es la parte patológica, pues incidirá sobre la selección de los dispositivos electromecánicos. En ensayo para medir fuerzas y caracterizar señales mioeléctricas, dependerá de los movimientos a reproducir y, una vez comprobado con especialistas, con protocolossimplificados y estandarizados tal que puedan ser reproducibles por toda la muestra. En cuanto al componente psicológico, se realizará un diseño pre-post consistente en la evaluación de las siguientes variables psicológicas indicadoras de bienestar y ajuste psicosocial del sujeto.Medidas y escalas:¿ estrés psicológico¿ apoyo social¿ nivel de ansiedad y depresión¿ calidad de vida La evaluación pre se realizará previa notificación de la selección para el proceso. Se estima que la evaluación post se realizará 1 y 3meses después de la implantación de la prótesis.Esta información, en conjunto con los protocolos estándar para la adecuación de prótesis y entrenamiento de usuarios, conformará gran parte del nuevo protocolo para el uso de la prótesis propuesta.

3. PRESUPUESTO.

3.1 RESUMEN

ÍTEM VALOR

Equipos/Infraestructura/Bibliografía 46150

Materiales/Suministros/Reactivos 30500

Gastos Varios 6000

Capacitación 2310

Viáticos y Subsistencias/Nacional 7200

Honorarios 23500

Total de Costos Directos 115660

Total de Costos Indirectos 40481

Total Presupuesto 156141

3.2 DETALLE

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ÍTEM SUBITEM DESCRIPCION CANTIDAD VALOR TOTAL V. AÑO1

V. AÑO2

Honorarios Personal subcontratado

honorarios 2 5100 10200 5100 5100

Honorarios Servicios varios servicios varios 2 6650 13300 6650 6650

Viáticos y Subsistencias/Nacional

Viáticos Nacionales + pasajes terrestres y aéreos+trámites de visa

pasajes 2 2800 5600 2800 2800

Viáticos y Subsistencias/Nacional

Alquiler de vehículos

vehículo 2 800 1600 800 800

Capacitación Otros capacitación 2 1155 2310 1155 1155

Gastos Varios Otros gastos varios 2 3000 6000 3000 3000

Equipos/Infraestructura/Bibliografía

Equipos equipos 2 22075 44150 22075 22075

Equipos/Infraestructura/Bibliografía

Bibliografía blibliografía 2 1000 2000 1000 1000

Materiales/Suministros/Reactivos

Suministros suministros 2 15250 30500 15250 15250

INVESTIGADOR: AUTORIZADO POR:


DIRECCIÓN ADMINISTRATIVA FINANCIERA

Nombre: Carlos Alberto Calderon Cordova

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1.€€€€ informaciÓn general. - smartland.utpl.edu.ec · mecánica del prototipo, y,...

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