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SmartLeg VI – Prótese Transfemoral Inteligente

4º lugar

Resumo do projeto

Dos tipos de amputações realizadas na perna, a amputação transfemoral é a de caráter mais nocivo para o amputado, contando que ele perde duas articulações de suma importância para a caminhada humana: a articulação do joelho e a do tornozelo. Propondo uma solução comercial, são desenvolvidas próteses ativas, as quais têm o objetivo de simular o joelho humano, proporcionando maior naturalidade para a caminhada do usuário. Porém, estas possuem elevado custo para a maior parcela da população mundial, além de utilizarem uma tecnologia de sensores invasivos, ou seja, exigem uma cirurgia no processo de protetização. Uma solução com custo inferior às próteses ativas são as passivas, que oferecem apenas um apoio ao usuário. Uma dificuldade encontrada nelas é que não oferecem conforto e movimentação adequada para a criação de uma marcha semelhante ou igual a do não protetizado. Adicionalmente podem, ainda, apresentar diversos problemas e riscos, como o desgaste das engrenagens, encaixes de baixa precisão e um lento processo de adaptação ao apoio mecânico. Esse tipo de prótese não oferece nenhuma adaptação ao biotipo do protetizado, sendo incapaz de suprir suas necessidades de forma satisfatória. Partindo da discussão supracitada, chegou-se ao seguinte problema de pesquisa: como desenvolver um protótipo de prótese inteligente capaz de simular a marcha humana – adaptando-se ao biotipo individual de cada usuário -, e que seja de baixo custo, a partir de melhorias embasadas no material de estudo herdado pelas etapas anteriores da pesquisa? Tendo em vista solucionar esse problema, o objetivo deste projeto é desenvolver a sétima proposta de protótipo de prótese transfemoral inteligente, com tecnologia remodelada e avançada o suficiente para que se possa realizar testes seguros em seres humanos sem a necessidade de processos invasivos (como ocorrem em diferentes modelos de próteses ativas) na próxima etapa – considerando a resolução de certos contratempos encontrados na jornada de construção do sexto protótipo da SmartLeg. Logo, considerou-se construir um protótipo com um novo sistema de redução, com a implementação do sistema de controle e de sistema eletrônico estudados na etapa anterior, sendo hipotetizado que esta possa culminar na construção de uma prótese inteligente de baixo custo, garantindo a acessibilidade da população. Para isto, o sistema mecânico será redimensionado nos softwares SolidWorks e Fusion360. Neles, também serão realizadas simulações a fim de testar a sua resistência mecânica sob aplicação de carga, além de um sistema eletrônico com processamento suficiente para processar os dados de um possível sistema de controle de redes neurais artificiais. Assim, tendo como resultado um modelo digital semelhante ao protótipo físico, possibilitando a associação de ambos. Com a realização dos referidos ajustes técnicos e laboratoriais, será possível construir e lançar uma prótese eficiente, confortável, de boa durabilidade e satisfatório funcionamento, auxiliando na mudança de vida de milhares de indivíduos amputados e/ou protetizados. Palavras-Chave: Próteses ativas, Tecnologia assistiva, Biomecânica de marcha.

Alunos

Fernanda Serpa Heberle
Naiele Cezimbra Medeiros
Monique Lopes Martins

Orientadores

Diego Lima
Danilo Fortes da Silveira Matos

Instituição

Instituto Federal Sul RioGrandense – Charqueadas
  RS –
  Brazil

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