Diseño de un exoesqueleto de mano para la rehabilitación pasiva de adultos mayores con secuelas por accidente cerebrovascular

• Autores: Siña Hugo, Fabrizio Fernando, Gamarra Vásquez, Luis Guillermo
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2026
• Institución: Universidad Ricardo Palma
• Repositorio: URP-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.urp.edu.pe:20.500.14138/10301
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.14138/10301
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: exoesqueleto de mano; accidente cerebrovascular; rehabilitación pasiva; control; diseño mecánico; CoppeliaSim; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.11.02

La presente tesis, de tipo cuasi-experimental, tuvo como objetivo diseñar un exoesqueleto de mano para la rehabilitación pasiva de adultos mayores con secuelas por accidente cerebrovascular. El prototipo integró un subsistema modular con una estructura mecánica fabricada en ABS, mientras que las poleas y la base para los componentes electrónicos se construyeron en nylon reforzado con fibra de carbono. El sistema electrónico empleó motorreductores Pololu de 6 V, encoders KY-040 para registrar ángulos entre 0° y 90°, el driver L293D y sensores de fuerza FSR400 con un límite de 15 N, todo gestionado mediante un Arduino Mega 2560. Para el control, se desarrolló en MATLAB un controlador PI con un tiempo de establecimiento de 0.540 s y un error máximo de 1.0000, garantizando un adecuado seguimiento de trayectoria; y posteriormente fue integrado en la programación del microcontrolador. El consumo total del sistema fue 2.322 W, y se incorporaron reguladores de 6 V y 5 V. El análisis estructural incluyó tensiones equivalentes de Von Mises y factores de seguridad. En las piezas de soporte se obtuvo una tensión de 0.329 MPa y un factor de seguridad de 60.835. En el soporte de apoyo, la tensión máxima fue de 83 kPa con un factor de 15. La polea registró una tensión de 32 kPa y un factor de seguridad de 1305, confirmando la robustez del diseño mecánico. El sistema electrónico presentó lecturas estables y una adecuada regulación de voltaje. Finalmente, el funcionamiento general del exoesqueleto fue validado mediante simulaciones en CoppeliaSim.