Adaptação eletrônica de um leitor mecânico de coto, investigação e desenvolvimento de interface CAD

AUTOR(ES)

Ivan Max Freire de Lacerda

DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

Devido aos avanços no processo de fabricação de próteses ortopédicas, a necessidade de uma melhor qualidade técnica na leitura da forma (i.e., com menos incertezas) da parte residual dos amputados tornou-se um desafio. Para superar esses problemas é necessário ser capaz de obter informações precisas da geometria do membro e, consequentemente, melhorar os processos de fabricação de próteses e cartuchos transfemurais e transtibiais. O ponto-chave para esta tarefa é personalizar essas leituras tentando ser o mais fiel possível ao verdadeiro perfil de cada paciente. Dentro deste contexto, duas versões (α e β) de um protótipo de um scanner 3D mecânico para ler forma residual de membros com base em técnicas de engenharia reversa foram concebidas. Protótipo β é uma versão melhorada do protótipo α, apesar de ainda trabalhar em modo analógico. Ambos os protótipos são capazes de produzir uma representação CAD do membro através de apropriada planilha gráfica e foram concebidos para funcionar exclusivamente através de meios mecânicos. Os primeiros resultados foram encorajadores, uma vez que foram capazes de conseguir uma grande redução em relação ao grau de incerteza das medições quando comparadas com as dos métodos tradicionais, que são muito imprecisas e desatualizadas. Por exemplo, não é incomum ver estes métodos arcaicos sendo usados utilizando fitas métricas caseiras para medir a forma da perna do paciente. Embora o protótipo β tenha melhorado as leituras, ainda é necessário alguém para introduzir os pontos plotados (i.e., aqueles marcados na planilha em formato de disco gráfico) para um software acadêmico CAD chamado OrtoCAD. Esta tarefa é realizada por digitação manual, que é morosa e tem confiabilidade limitada. Além disso, o número de coordenadas obtidas a partir do sistema puramente mecânico é limitado às subdivisões do disco gráfico (ele grava um ponto a cada 10 graus com uma resolução de um milímetro). Estes inconvenientes foram resolvidos na concepção da segunda versão do protótipo β, na qual foi desenvolvida uma adaptação eletrônica, tornando-o capaz de realizar uma leitura automática (i.e., sem intervenção humana no modo digital). Um software de interface (i.e., driver), foi desenvolvido para facilitar a transferência de dados. Resultados muito melhores foram obtidos significando menor grau de incerteza (ele registra um ponto a cada 2 graus com uma resolução de 1/10 mm). Além disso, foi proposto um algoritmo para converter a geometria CAD, utilizada pelo OrtoCAD, para um formato adequado e que permita a utilização de equipamento de prototipagem rápida destinado a uma futura automação do processo de fabricação dos cartuchos de próteses.

ASSUNTO(S)

leitor mecânico mecanic scanner - prototype prótese ortopédica engenharia mecanica scanner mecânico - protótipo ortopedic prototype mecanic reador

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