REVISTA
JUVENTUD Y CIENCIA SOLIDARIA:
En el camino de la investigación
Mighty arms
Johmayra del Cisne Mainato Quinde, Camila Alejandra Sánchez Flores
Mi nombre es Johmayra del Cisne
Mainato Quinde, tengo 15 años y estudio
el primer año de informática de la Unidad
Educativa Particular Sudamericano. Me
gusta hacer postres, escuchar música y
caminar. Quiero estudiar en la Universidad
Politécnica Salesiana.
Mi nombre es Camila Alejandra
Sánchez Flores, tengo 15 años y estudio
el primer año de informática de la Unidad
Educativa Particular Sudamericano. Me
gusta escuchar música, cocinar y pasar
tiempo con mi mascota. Quiero estudiar en
la Universidad Estatal.
Resumen
En el Ecuador se estima que una gran parte de la
población presenta algún tipo de discapacidad motora,
esto quiere decir que las personas pueden tener di-
ficultades para realizar actividades cotidianas como
caminar, vestirse o comer.
La idea del presente proyecto surge de la necesidad
de estas personas ante la pérdida de una de sus ex-
tremidades. Con el desarrollo de prótesis, buscamos
ayudarlas a mejorar su calidad de vida, brindándoles
una nueva oportunidad. La deficiencia motora en una
extremidad se produce cuando hay algún daño sobre
ella, ya sea brazo, mano o pierna que puede ser causado
por una lesión en el hueso, músculo, o el nervio de la
extremidad.
La prótesis de este proyecto fue desarrollada a través
del uso de una impresora 3D, con filamento rígido
conocido como PLA (ácido poliláctico) y controlada
por un pulsante. El ensamblado fue realizado mediante
el uso de hilo nylon elástico; además, se realizó un
circuito electrónico con la ayuda de un motor con el
cual se logró que la mano realice un movimiento básico
de apertura y cierre. La realización entera del proyecto
desde el documento al ensamblado llevó aproximada-
mente cinco meses y al final lo presentamos en la feria
de la Unidad Educativa Sudamericano.
Palabras clave: prótesis, impresora 3d, filamento
PLA, ensamblado, prototipo
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14 Juventud y Ciencia Solidaria.
Explicación del tema
La idea de realizar este proyecto fue crear un prototipo
de prótesis que ayude a las personas que la necesiten.
La prótesis fue presentada en el Open House, evento
que se realiza todos los años en la Unidad Educativa
Sudamericano. En este, los estudiantes demuestran lo
que han aprendido durante el año lectivo.
Para la realización del prototipo, se buscó en varias
páginas Web sobre múltiples diseños de manos hasta
que finalmente en la página Cults, encontramos el
diseño ideal [2].
Figura 1. Diseño de la mano en la página Cults
Fuente: Autoras
Figura 2. Diseño exportado en Ultimaker Cura
Fuente: [1]
Figura 3. Diseño exportado
Fuente: Autoras
La impresión se la realizó con filamento PLA, material
eco amigable con el medio ambiente ya que está fabri-
cado a partir de recursos renovables como el almidón
de maíz y la caña de azúcar. La impresión tiene un
valor aproximado de $30 dólares.
Tabla 1. Precios y materiales utilizados para construir la
prótesis
Materiales Precio
Impresión 3D $30.00
Hilo nylon en $2.50
Motor $12.00
Arduino $20.00
Pulsante $0.20
Protoboard $2.00
Cables (macho-macho) $1.00
Pintura acrílica $2.00
TOTAL $69.70
Fuente: Autoras
Figura 4. Figuras impresas
Fuente: Autoras
Figura 5. Partes impresas
Fuente: Autoras
En el camino de la investigación 15
El proceso de armado de la prótesis duró tres semanas.
Lo primero que se hizo fue identificar todas las articu-
laciones ya que venían en diferentes tamaños. Esto fue
necesario para que puedan calzar correctamente con la
muñeca. Después, con ayuda de tiras de filamento PLA,
unimos las articulaciones para que la mano empiece a tener
forma [2].
El ensamblado fue fácil de realizar ya que contábamos
con el apoyo necesario de quienes nos acompañaron en
todo el desarrollo del proyecto. Se presentaron múltiples
problemas, pero con el apoyo de docentes de la institución
los pudimos resolver.
Luego de colocar las articulaciones según su tamaño,
se las aseguró correctamente con la ayuda del filamento
PLA ya que no logramos conseguir los tornillos que se
necesitaban para este trabajo. Esta parte fue complicada
debido a que teníamos que utilizar un cautín, herramienta
que puede causar accidentes. Después de terminar con el
armado, se procedió a darle movimiento de manera manual
con ayuda de hilo nylon de tipo elástico, pues de lo con-
trario no se logra generar ningún movimiento. Luego, se
colocó el hilo por dentro de los dedos para que, al momento
de estirarlo, estos realicen el movimiento de cerrar y abrir
la mano. Finalmente, con ayuda de un alambre, creamos
una especie de palanca para que en esta se logren conectar
todos los hilos y generar un solo movimiento.
Figura 6. Mano armada
Fuente: Autoras
Para el funcionamiento mecánico se utilizó el programa
Arduino, un protoboard, un Arduino Uno, una resistencia
de 220 ohms, un motor, un pulsante y los cables jumper.
En el programa de Arduino se crearon las señales que tenía
que recibir y ejecutar el motor, para que pueda realizar el
movimiento de la mano. Luego, conectamos el Arduino, el
protoboard y los cables para generar un circuito mediante
el cual las señales debían ejecutarse. Finalmente, se tuvo
que colocar la mano sobre una superficie plana y el motor
de manera diagonal para que este tenga más fuerza y logre
generar el movimiento.
Figura 7. Diagrama
Fuente: Autoras
Figura 8. Programación
Fuente: Autoras
Figura 9. Circuito
Fuente: Autoras
Figura 10. Mano terminada
Fuente: Autoras
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Conclusiones
Vistos los resultados, concluimos que el proyecto cumplió
con el objetivo de movilidad del prototipo, sin embargo no
cumplió el objetivo de funcionalidad en todos los casos ya
que para eso sería necesario tener las medidas exactas de
la persona a la que se quiere adaptar el dispositivo y, cono-
cer previamente el tipo y grado de discapacidad. Además,
gracias a este proyecto pudimos conocer que hoy en día la
tecnología es funcional para el diario vivir y en el aspecto
humano, nos permitió ser empáticas con los sujetos que
aceptaron probar el prototipo.
Referencias
[1] Shira, «Archivo STL gratuito Prothestic ManoDesign
para impresora 3D para descargarCults», Cults. 2016.
[En línea]. Disponible en: https://shorturl.at/gkqHM
[2] Ministerio de Salud Pública, «Ecuador avanza hacia un
proceso inclusivo y de reducción de las desigual-
dades para personas con discapacidad – Ministerio
de Salud Pública», Gobierno del Ecuador. 2022. [En
línea]. Disponible en: https://tinyurl.com/bdemzhaj
