Sección Supramaleolar

Figura 1. Diagrama inicial de la sección superior de la órtesis dinámica

Para el diseño de esta sección se utilizó el software Solid Edge, con el fin de realizar un prototipo adaptado a una persona en particular. Se utilizaron fotos con escalas de referencia para realizar los bocetos correspondientes y se modeló la sección posterior de una pierna desde la rodilla hasta el tobillo. A continuación se muestran las imágenes del proceso de modelado.

Figura 2. Construcción de los bocetos para el modelado

Figura 3. Modelado de la pantorrilla

Después del modelado descrito, se realizó el vaciado de la pieza con el fin de obtener la sección superior de una órtesis. Este segmento se simuló utilizando la herramienta FEMAP con el fin de verificar las características de la estructura que permitieran modelar el efecto de cargas sobre la misma. En la figura se muestra la estructura y el modelado al aplicar una carga sobre la superficie posterior de la misma.

Figura 4. Sección superior de una órtesis y modelado de cargas sobre ella

Con el objetivo de simular el diseño inicial correspondiente a la Figura 1, se ubicó una estructura para aplicar la carga que realizaría el actuador, y se utilizó la herramienta Femap de Solid Edge para aplicar la carga correspondiente a 10 N.  El valor de esta se consideró a partir de la fuerza calculada para el sistema mecánico (20 N), y teniendo en cuenta que al ser un cilindro neumático, la mayoría de la fuerza es utilizada para comprimir el aire presente en el mismo, por lo que al suponer una fuerza de 10 N hacia arriba sobre esta estructura se está considerando el peor caso posible.

Figura 4. Simulación del peor caso de la fuerza del sistema actuador sobre la sección superior de la órtesis

A partir de la simulación anterior se identificaron regiones de la estructura que no se encuentran comprometidas con el soporte de la carga en relación a la restricción superior (Banda de sujeción a la pierna), y la restricción inferior (articulación con la sección del pie).

Con el fin de optimizar el material, se realizaron cortes adicionales además de las adaptaciones de la parte inferior, y se aplicaron de nuevo las cargas en la simulación.

Figura 5. Optimización del material de la sección superior de la órtesis