Diseño y simulación de un exoesqueleto de tobillo enfocado en las personas de la tercera edad aplicando técnicas de fabricación 3D usando un polímero reforzado con fibra de carbono - Rojas Leon, Ammir Alexander (2024)
El presente trabajo explica el diseño y simulación numérica de un exoesqueleto de tobillo orientado a usuarios de la tercera edad. Una de las articulaciones más propensas a sufrir lesiones por su forma de ¾ de esfera irregular es el tobillo y las personas de la tercera edad son más proclives a sufrir lesiones en esta articulación. Este problema genera disminución de resistencia muscular sobre las piernas, pérdida de motricidad, pérdida de autonomía móvil, etc. Para el diseño de este dispositivo se tomaron medidas anatómicas de un usuario de este sector etario para obtener una estructura mecánica ergonómica, resistente y altamente confiable. Además, el diseño se validó para soportar un rango de pesos de usuarios entre 50 y 80 kg con la finalidad de evaluar la reacción del mecanismo dentro del rango de cargas generadas en relación con la primera tensión principal, coeficiente de seguridad y tensión de Von Misses, para lo cual se empleó el software CAD 3D Autodesk Inventor, donde cabe destacar que estos cálculos biomecánicos sobre el tobillo definieron el desplazamiento y ángulos de rotación de la estructura. Asimismo, se evaluaron dos materiales: ABS y un polímero reforzado con fibra de carbono. Por último, las piezas diseñadas fueron ensambladas, con la garantía de que la movilidad del sistema ha sido validada mediante el entorno de simulación numérica, resaltando que al ser generadas mediante impresión 3D, se reducen los costos de fabricación, permitiendo que sean accesibles y asegurando que más personas puedan beneficiarse con este exoesqueleto de tobillo.