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Título : Ajuste de un modelo de rodilla basado en el mecanismo 4R para movimientos planos, usando video análisis para capturar el movimiento
Autor : Gómez Toapanta, Mario Bayardo
Palabras clave : TEORÍA DE MÁQUINAS
ROBOTICA
Fecha de publicación : 17-ago-2017
Editorial : Quito, 2017.
Citación : Gómez Toapanta, M. B. (2017). Ajuste de un modelo de rodilla basado en el mecanismo 4R para movimientos planos, usando video análisis para capturar el movimiento. 100 hojas. Quito : EPN.
Resumen : The mathematical model of four linkages for knee joint requires the joint components to establish a “kind” of a linkage. The linkage was a “cruciate” linkage, besides of the anatomical geometry of cruciate ligaments, the cruciate linkage was established because of the efficiency of motion and force transmission. The joint components make motions of: flexion, extension, abduction, adduction and internal and external rotation. This present paper focused in the flexion and extension motions on the sagittal plane. The Freudenstein’s equation was determined and from that equation was possible obtain the real value of the bond angle and real value of the output angle. Applying the least squares technique to Freudenstein’s equation the lengths of the links were optimized to “n” positions. For the optimization was necessary obtain the smallest error between the desired value of the angle of the coupling link and that which was obtained from experimental data in “The geometry of the knee in the sagittal plane” of J J O’Connor and J W Goodfellow. The standard deviation was 0.6340. Newton Raphson method was used to figure out the non-lineal equations system. Finally, the video analysis technic was used to validate the model that was developed. The percentage errors were between 4 and 16. The mathematical model obtained can be used in PIMI 1504 Project. PIMI 1504 Project is being developed between Escuela Politécnica Nacional and Universidad Politécnica de Valencia.
Descripción : El modelo matemático que describe el comportamiento del mecanismo de cuatro barras conllevó identificar y estudiar los movimientos de los componentes articulares de la rodilla. Los movimientos suceden en tres ejes: eje frontal, eje vertical y eje flotante; dichos movimientos son: flexión y extensión, abducción y aducción, rotaciones: interna y externa. El modelo se enfocó en los movimientos de flexión y extensión en el plano sagital. Determinado el plano, se desarrolló el modelo matemático deduciendo la ecuación de Freudenstein para este mecanismo, a partir de ésta, se determinó la ecuación para el valor real del ángulo de enlace y salida. Aplicando el método de los mínimos cuadrados se optimizó el dimensionamiento de longitudes de los eslabones con referencia a “n” posiciones. Para ello se minimizó el error entre el valor del ángulo del eslabón de enlace y el valor obtenido a partir de datos experimentales obtenidos del trabajo de O’Connor y Goodfellow en “The geometry of the knee in the sagital plane”. El sistema de ecuaciones no lineales obtenido para la minimización de errores se resolvió con el método de Newton Raphson No Modificado. Finalmente se validó el modelo con la técnica de video análisis, obteniendo errores porcentuales entre el 4 y 16.
URI : http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/17948
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