Desarrollo de un Prototipo de Bipedestador Dinámico para la Rehabilitación de Extremidades Inferiores

John Ignacio Calle Siguencia; Wilman Jose Tasinchano Parra; Dario Alejandro Guerra Serrano; Anndy Alejandro Velastegui Benalcazar

Desarrollo de un Prototipo de Bipedestador Dinámico para la Rehabilitación de Extremidades Inferiores

Translated title of the contribution: Development of a Dynamic Bipedal Walker Prototype for Lower Limb Rehabilitation

John Ignacio Calle Siguencia
, Wilman Jose Tasinchano Parra
, Dario Alejandro Guerra Serrano
, Anndy Alejandro Velastegui Benalcazar

Research Group in Biomedical Engineering (GIIB)

Research output: Contribution to conference › Paper

Abstract

This study presents the development of a dynamic standing frame for the rehabilitation of patients with gait problems. It addresses the issue that the standing frames available on the international market do not fit the anthropometry of people in Latin America nor the specific needs of the patients, which can cause inconveniences and alterations in the human body. Key biomechanical variables of human gait are analyzed to define a mechanism that meets these variables and its effectiveness is verified. Subsequently, materials, geometry, and dimensions of the components are selected for construction, and a control system is established for the automation of the standing frame. Using engineering software such as ADAMS and Inventor, a thorough modeling and analysis of the device and its components is conducted, generating a complete kinetic and kinematic analysis. The main contribution of the work is to provide a device that meets the specific needs of the patient, ensuring functionality, aesthetics, and ergonomics, and becoming a reliable and accessible solution for patients in Ecuador. The research is quantitative and exploratory, based on numerical data on human gait and its pathologies, and compared with other existing systems to validate its effectiveness and reliability.

Translated title of the contribution	Development of a Dynamic Bipedal Walker Prototype for Lower Limb Rehabilitation
Original language	Spanish (Ecuador)
State	Published - 24 Oct 2024
Event	XVI Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica (CIBIM 2024) - CL Duration: 22 Oct 2024 → 24 Oct 2024 https://www.cibim.cl/

Conference

Conference	XVI Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica (CIBIM 2024)
Period	22/10/24 → 24/10/24
Internet address	https://www.cibim.cl/

Keywords

Dynamic biped
Human gait
Kinematics of walking

CACES Knowledge Areas

8315A Biomedicine

Design, Construction, and Implementation of an Exoskeleton Oriented to the Prevention of Repetitive Strain Injuries
Calle Siguencia, J. I. (PI), Mosquera Cordero, K. P. (Student), Arevalo Delgado, J. D. (Student), Pinos Chuya, B. J. (Student), Uguña Uguña, V. H. (Student), Feican Campoverde, C. S. (Student), Barrera Cordero, D. S. (Student), Vintimilla Leon, G. F. (Student), Tacuri Narvaez, B. G. (Student), Lituma Moscoso, W. A. (Student), Garcia Reino, S. A. (Student), Lazo Aguirre, J. D. (Student), Gomez Guerrero, P. A. (Student) & Saquicela Chiriboga, C. A. (Student)
23/03/17 → …
Project: Research and Development

Cite this

@conference{ea05dcb91f2d40cb8e12161a30c30f11,

title = "Desarrollo de un Prototipo de Bipedestador Din{\'a}mico para la Rehabilitaci{\'o}n de Extremidades Inferiores",

abstract = "Este estudio presenta el desarrollo de un bipedestador din{\'a}mico para la rehabilitaci{\'o}n de pacientes con problemas en la marcha. Se aborda el problema de que los bipedestadores disponibles en el mercado internacional no se ajustan a la antropometr{\'i}a de personas en Latinoam{\'e}rica ni a las necesidades espec{\'i}ficas de los pacientes, lo que puede generar inconvenientes y alteraciones en el cuerpo humano. Se analizan las variables biomec{\'a}nicas clave de la marcha humana para definir un mecanismo que cumpla con estas variables y se verifica su eficacia. Posteriormente, se seleccionan materiales, geometr{\'i}a y dimensiones de los componentes para la construcci{\'o}n, y se establece un sistema de control para la automatizaci{\'o}n del bipedestador. Utilizando software de ingenier{\'i}a como ADAMS e Inventor, se realiza un modelado y an{\'a}lisis exhaustivo del dispositivo y sus componentes, generando un an{\'a}lisis cin{\'e}tico y cinem{\'a}tico completo. La principal contribuci{\'o}n del trabajo es proporcionar un dispositivo acorde a las necesidades espec{\'i}ficas del paciente, garantizando funcionalidad, est{\'e}tica y ergonom{\'i}a, y convirti{\'e}ndose en una soluci{\'o}n fiable y accesible para los pacientes en Ecuador. La investigaci{\'o}n es cuantitativa y exploratoria, fundamentada en datos num{\'e}ricos sobre la marcha humana y sus patolog{\'i}as, y comparada con otros sistemas existentes para validar su eficacia y confiabilidad.",

keywords = "Dynamic biped, Human gait, Kinematics of walking, Dynamic biped, Human gait, Kinematics of walking",

author = "\{Calle Siguencia\}, \{John Ignacio\} and \{Tasinchano Parra\}, \{Wilman Jose\} and \{Guerra Serrano\}, \{Dario Alejandro\} and \{Velastegui Benalcazar\}, \{Anndy Alejandro\}",

year = "2024",

month = oct,

day = "24",

language = "Espa{\~n}ol (Ecuador)",

note = "XVI Congreso Iberoamericano de Ingenier{\'i}a Mec{\'a}nica (CIBIM 2024) ; Conference date: 22-10-2024 Through 24-10-2024",

url = "https://www.cibim.cl/",

}

TY - CONF

T1 - Desarrollo de un Prototipo de Bipedestador Dinámico para la Rehabilitación de Extremidades Inferiores

AU - Calle Siguencia, John Ignacio

AU - Tasinchano Parra, Wilman Jose

AU - Guerra Serrano, Dario Alejandro

AU - Velastegui Benalcazar, Anndy Alejandro

PY - 2024/10/24

Y1 - 2024/10/24

N2 - Este estudio presenta el desarrollo de un bipedestador dinámico para la rehabilitación de pacientes con problemas en la marcha. Se aborda el problema de que los bipedestadores disponibles en el mercado internacional no se ajustan a la antropometría de personas en Latinoamérica ni a las necesidades específicas de los pacientes, lo que puede generar inconvenientes y alteraciones en el cuerpo humano. Se analizan las variables biomecánicas clave de la marcha humana para definir un mecanismo que cumpla con estas variables y se verifica su eficacia. Posteriormente, se seleccionan materiales, geometría y dimensiones de los componentes para la construcción, y se establece un sistema de control para la automatización del bipedestador. Utilizando software de ingeniería como ADAMS e Inventor, se realiza un modelado y análisis exhaustivo del dispositivo y sus componentes, generando un análisis cinético y cinemático completo. La principal contribución del trabajo es proporcionar un dispositivo acorde a las necesidades específicas del paciente, garantizando funcionalidad, estética y ergonomía, y convirtiéndose en una solución fiable y accesible para los pacientes en Ecuador. La investigación es cuantitativa y exploratoria, fundamentada en datos numéricos sobre la marcha humana y sus patologías, y comparada con otros sistemas existentes para validar su eficacia y confiabilidad.

AB - Este estudio presenta el desarrollo de un bipedestador dinámico para la rehabilitación de pacientes con problemas en la marcha. Se aborda el problema de que los bipedestadores disponibles en el mercado internacional no se ajustan a la antropometría de personas en Latinoamérica ni a las necesidades específicas de los pacientes, lo que puede generar inconvenientes y alteraciones en el cuerpo humano. Se analizan las variables biomecánicas clave de la marcha humana para definir un mecanismo que cumpla con estas variables y se verifica su eficacia. Posteriormente, se seleccionan materiales, geometría y dimensiones de los componentes para la construcción, y se establece un sistema de control para la automatización del bipedestador. Utilizando software de ingeniería como ADAMS e Inventor, se realiza un modelado y análisis exhaustivo del dispositivo y sus componentes, generando un análisis cinético y cinemático completo. La principal contribución del trabajo es proporcionar un dispositivo acorde a las necesidades específicas del paciente, garantizando funcionalidad, estética y ergonomía, y convirtiéndose en una solución fiable y accesible para los pacientes en Ecuador. La investigación es cuantitativa y exploratoria, fundamentada en datos numéricos sobre la marcha humana y sus patologías, y comparada con otros sistemas existentes para validar su eficacia y confiabilidad.

KW - Dynamic biped

KW - Human gait

KW - Kinematics of walking

KW - Dynamic biped

KW - Human gait

KW - Kinematics of walking

M3 - Documento

T2 - XVI Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica (CIBIM 2024)

Y2 - 22 October 2024 through 24 October 2024

ER -

Desarrollo de un Prototipo de Bipedestador Dinámico para la Rehabilitación de Extremidades Inferiores

Abstract

Conference

Keywords

CACES Knowledge Areas

Projects

Design, Construction, and Implementation of an Exoskeleton Oriented to the Prevention of Repetitive Strain Injuries

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