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FORMATO DE PRESENTACIÓN PROPUESTA PROPUE STA DE INVESTIGACIÓN PROCEDIMIENTO RELACIONADO: CONVOCATORIA DE FINANCIACIÓN DE PROPUESTAS DE INVESTIGACIÓN
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1. INFORMACIÓN GENERAL DE LA PROPUESTA DE INVESTIGACIÓN Fecha: Títul !e la "#"ue$ta:
1 de Agosto de 01". &esarrollo de una prótesis de 'razo ro'ótica con te(tura de silicona
INVESTIGADOR PRINCIPAL N%e !el I'(e$t)*a!# P#)'c)"al: )ohn )airo *eiva +%rmol Títul P#+e$)'al: ,ngeniero lectrónico. Títul ,lt)% N)(el !e +#%ac)-' aca!%)ca: Candidato a +aestra en diseo gestión dirección de $roectos. C##e elect#-')c: 2ohn.leiva3unad.edu.co Celula#: 4005000!!1 N/%e# !e c!ula !e c)u!a!a'ía: 60."77.1## Fecha 0 lu*a# !e Nac)%)e't: 1 de )unio de 1!64 l 8anco +agdalena Lu*a# 0 !)#ecc)-' !e #e$)!e'c)a: Calle 7 9 40 -57 anta marta E$ta! C)()l: oltero. Fecha !e )'*#e$ al *#u" !e )'(e$t)*ac)-' De acue#! a G#u"Lac2: 9oviem're de 017 E$cuela: C8;,. P#*#a%a Aca!%)c: ,ngeniera lectrónica.
COINVESTIGADOR
N%e !e C)'(e$t)*a!# 3: )ohn )airo *eiva )imenez Títul P#+e$)'al: ,ngeniero lectrónico Títul ,lt)% N)(el !e +#%ac)-' aca!%)ca: specialista en seguridad inform%tica. C##e elect#-')c: )airo.leiva3unad.edu.co Celula#: 40140507"1 N/%e# !e c!ula !e c)u!a!a'ía: ".6".#5 Fecha 0 lu*a# !e Nac)%)e't: 1# de fe'rero de 1!64 Lu*a# 0 !)#ecc)-' !e #e$)!e'c)a:
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ESTUDIANTES N%e !e E$tu!)a'te 1: Francisco *uis Acosta >ernandez C##e elect#-')c: franciscoacosta""3gmail.com Celula#: 401"!#544 N/%e# !e ce!ula !e c)u!a!a'ía: 65#""771 Fecha 0 lu*a# !e Nac)%)e't: de +ao de 1!"" anta +arta Lu*a# 0 !)#ecc)-' !e #e$)!e'c)a: Carrera !4& ? 7-4" ,nterior ! Apt #01 E$ta! C)()l: Casado Fecha !e )'*#e$ al *#u" !e )'(e$t)*ac)-' De acue#! a G#u"Lac2: )ulio de 01" E$cuela: C8;, P#*#a%a Aca!%)c: ,ngeniera lectrónica
N%e !e E$tu!)a'te 3: @scar Andres incón @choa C##e elect#-')c: @scarincon6a3hotmail.com Celula#: 401#1"1455 N/%e# !e ce!ula !e c)u!a!a'ía: 10"0!6#! Fecha 0 lu*a# !e Nac)%)e't: # de Fe'rero de 1!64 8arran=uilla Lu*a# 0 !)#ecc)-' !e #e$)!e'c)a: Calle 11 ? " B 100 Cota Cundinamarca E$ta! C)()l: Casado Fecha !e )'*#e$ al *#u" !e )'(e$t)*ac)-' De acue#! a G#u"Lac2: )ulio de 01" E$cuela: C8;, P#*#a%a Aca!%)c: ,ngeniera lectrónica.
IDENTIFICACIÓN DEL GRUPO DE INVESTIGACIÓN N%e !el G#u" !e I'(e$t)*ac)-': ,&;C C-!)* Clc)e'c)a$ !el G#u" !e I'(e$t)*ac)-': C@*011157! T)" !e G#u" !e I'(e$t)*ac)-': DAvaladoE. Fecha !e c#eac)-' *#u" !e I'(e$t)*ac)-': eptiem're 010. C-!)* N/cle 45$)c !e C'c)%)e't N4C2: D)#ecc)-' 6e& !el *#u" e' G#u"Lac:http://1!0.#.11#.7:6060/gruplac/2sp/visualiza/visualizagr.2spnroG000000000115" N%e !el Se%)lle# !e I'(e$t)*ac)-': ,,;: semillero de investigación en instrumentación teleinform%tica. I'(e$t)*a!# #e$"'$a&le !el $e%)lle#: 9Hstor )avier odrguez arca. Lí'ea !e I'(e$t)*ac)-': Automatización >erramientas *ógicas. E$cuela: C8;, Re! !e I'(e$t)*ac)-': 9/A
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IDENTIFICACIÓN DE LA 7ONA 8 CENTRO DE LA UNAD 7'a UNAD !e "#ce!e'c)a !e la "#"ue$ta: CA& anta +arta D)#ect# 9'al: o'erto +ario de *eón $orras D)#ecc)-' "$tal: Avenida del *i'ertador 9 5-4 Tel+': D5E #44#7"# E%a)l: $ta%a#ta;u'a!.e!u.c C)u!a!: anta +arta De"a#ta%e't: +agdalena DATOS ESPEC
ardKare. 3. RESUMEN: *os avances tecnológicos de las diferentes ramas de la ingeniera 'rindan a los profesionales de herramientas para resolver pro'lemas o innovar en soluciones eficientes amiga'les de calidad. *as prótesis para personas con discapacidad han sido históricamente estructuras rgidas con pocos grados de movilidad de apariencia sólida. sta investigación 'usca el desarrollo de una prótesis de estructura e(terior con rasgos parecidos a la piel e interior a los >uesos con 7 grados de movilidad liviana funcionalidad electromec%nica de 'a2o costo. Con el desarrollo de la prótesis se a'rir% una amplia variedad de desarrollos encaminados a solventar pro'lemas de esta ndole ser pioneros en la com'inación de especialidades Dlectrónica mec%nica materialesE para dar soluciones amiga'les a esta pro'lem%tica.
>. PLANTEAMIENTO DEL PRO4LEMA: *a tecnologa avanza a pasos agigantados cada da nuevos recursos en electrónica en materiales permiten nuevos desarrollos =ue anteriormente eran demasiado comple2os de realizar muestra de ello son las prótesis o'óticas ho da gracias a los avances en impresión 4& el tamao potencia de motores la simulación de modelos mec%nicos en 4& es posi'le el desarrollo =ue proponemos un 'razo ro'ótico para personas con discapacidad. Asegúrese de estar utilizando la versión actualizada de este formato. Consúltelo en http://calidad.unad.edu.co.
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l prototipo de'e dar la apariencia de un 'razo natural realizar las funciones de motricidad de los dedos el codo. Con esta investigación 'uscamos dar una solución a los pro'lemas de motricidad para personas con esta discapacidad 'rindar opciones de prótesis diferentes a las tpicas Destructuras sólidas con grados de movilidad reducidos de apariencia poco amiga'leE *o anterior permite generar la siguiente pregunta de investigación: L$or =uH no desarrollar una $rótesis de 'razo ro'ótico =ue tenga apariencia humana permita tener un maor número de grados de movilidad comparada con las tradicionales
?. @USTIFICACION: n la actualidad los desarrollos en prótesis ro'óticas en el mundo han dado pasos agigantados pases como )apón stados Jnidos China entre otros lideran los desarrollos con prototipos ro'óticos est%n desarrollando la comunicación entre el cere'ro la activación de los mecanismos de la prótesis. Algunas Jniversidades en Case Mestern Chicago a han realizado e(perimentos con H(ito de prótesis controladas desde el cere'ro.
n Colom'ia actualmente el desarrollo de prótesis se centra en las tradicionales prótesis impresas en 4& universidades como la 9acional la de Antio=uia poseen programas para Asegúrese de estar utilizando la versión actualizada de este formato. Consúltelo en http://calidad.unad.edu.co.
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dotar de este tipo de prótesis por una módica suma a las personas interesadas.
$or lo tanto desarrollar investigaciones en este campo aplicando tHcnicas de modelado vaciado en silicona +a=uilla2e permanente e impresión 4& sumado a conocimientos en ro'ótica u'icar% a la universidad 9acional a'ierta a distancia dentro del grupo de instituciones =ue se preocupan por desarrollar tecnologa para la comunidad con discapacidad.
. MARCO CONCEPTUAL 8 TEÓRICO .1 Plata+#%a A#!u)' Arduino Den JJ enuino a nivel internacionalE es una compaa de hardKare li're una comunidad tecnológica =ue disea manufactura placas de desarrollo de hardKare softKare compuesta respectivamente por circuitos impresos =ue integran un microcontrolador un entorno de desarrollo D,&E en donde se programa cada placa. Arduino se enfoca en acercar facilitar el uso de la electrónica programación de sistemas em'e'idos en proectos multidisciplinarios. ;oda la plataforma tanto para sus componentes de hardKare como de softKare son li'erados con licencia de código a'ierto =ue permite li'ertad de acceso a ellos. l hardKare consiste en una placa de circuito impreso con un microcontrolador usualmente Asegúrese de estar utilizando la versión actualizada de este formato. Consúltelo en http://calidad.unad.edu.co.
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Atmel AN puertos digitales analógicos de entrada/salida los cuales pueden conectarse a placas de e(pansión DshieldsE =ue amplan las caractersticas de funcionamiento de la placa Arduino. Asimismo posee un puerto de cone(ión J8 desde donde se puede alimentar la placa esta'lecer comunicación con el computador. $or otro lado el softKare consiste en un entorno de desarrollo D,&E 'asado en el entorno de $rocessing lengua2e de programación 'asado en Miring as como en el cargador de arran=ue D'ootloaderE =ue es e2ecutado en la placa. l microcontrolador de la placa se programa mediante un computador usando una comunicación serial mediante un convertidor de niveles -4 a ;;* serial. Arduino se puede utilizar para desarrollar o'2etos interactivos autónomos o puede ser conectado a softKare tal como Ado'e Flash $rocessing +a(/+$ $ure &ata etc. Jna tendencia tecnológica es utilizar Arduino como tar2eta de ad=uisición de datos desarrollando interfaces en softKare como )ANA Nisual 8asic *a'N,M. *as placas se pueden montar a mano o ad=uirirse. l entorno de desarrollo integrado li're se puede descargar gratuitamente.
.3 ARDUINO MOTOR SBIELD
Ilustración Driver motores DC, paso a paso y servos Fuente: www.icstation.com
l Arduino +otor hield permite controlar f%cilmente la dirección velocidad del motor utilizando un Arduino. sta tar2eta reci'e las seales de manera digital activa los motores de acuerdo a la orden enviada procurando controlar el flu2o de corriente hacia los mismos.
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.> FUENTE CONMUTADA O 3A 4OOSTER
Ilustración Fuente conmutada 2A Fuente: www.icstation.com
sta placa o fuente de poder nos permite a partir de tensiones de entrada mnimo v elevar el volta2e a 5v o 7v m%(imo #v con una eficiencia del !4O. Comparado con los reguladores convencionales auda a =ue la energa no se disipe en forma de calor sea usada por nuestros dispositivos de una manera óptima.
.? PROTESIS DE SILICONA
*as tHcnicas de moldeado vaciado en silicona permiten moldear todas las caractersticas fsicas en un 'razo adem%s agregando a la mezcla de silicona ciertos componentes es posi'le darle dureza rigidez fle(i'ilidad maor resistencia tHrmica.
. O4@ETIVOS DEL PRO8ECTO O&=et)( *e'e#al &esarrollar una prótesis de 'razo ro'ótica con te(tura de silicona
O&=et)($ e$"ecí+)c$
studiar la estructura anatómica de un 'razo humano.
studiar los principales pro'lemas motrices anatómicos =ue sufren las personas con Asegúrese de estar utilizando la versión actualizada de este formato. Consúltelo en http://calidad.unad.edu.co.
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discapacidad en 'razos.
studiar los par%metros mec%nicos electrónicos de materiales relevantes para desarrollar el proecto.
+ovilidad de la prótesis &esarrollar los mecanismos necesarios para la movilidad de la partes en el es=ueleto de la prótesis.
structura e(terior. ealizar el vaciado de silicona entre el es=ueleto de la prótesis la parte e(terna.
,mplementar los mecanismos de sensado para activar la movilidad de las diferentes partes de la prótesis.
Acoplar las partes realizar las prue'as pertinentes.
$ro'ar $oner a punto la prótesis. @ptimizar el funcionamiento.
$u'licar el documento final presentar el prototipo.
. METODOLOG
Fa$e 1: studiar la estructura anatómica de un 'razo humano. Actividad 1: investigar acerca del funcionamiento de la anatoma del 'razo humano enfatizando en la estructura ósea los músculos.
Fa$e 3: studiar los principales pro'lemas motrices anatómicos =ue sufren las personas con discapacidad en 'razos. Actividad 1: ealizar una investigación de la pro'lem%tica m%s común Dentidos músculos activos dimensiones de la herida *ugar de corte alergias etcE =ue afecten la maora de personas con esta discapacidad. Actividad : 8uscar un individuo con discapacidad en 'razo para ser usado como modelo para disear la prótesis tomando como referencia sus caractersticas fsicas. Asegúrese de estar utilizando la versión actualizada de este formato. Consúltelo en http://calidad.unad.edu.co.
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Fa$e >: studiar los par%metros mec%nicos electrónicos de materiales relevantes para desarrollar el proecto. Actividad 1: ealizar una investigación de los par%metros mec%nicos en lo relacionado a la fuerza necesaria la rapidez el tipo de motores apropiados para la correcta movilidad del prototipo. Actividad : ,nvestigar los par%metros electrónicos necesarios para el sensado control interacción comunicación mane2o de energa re=ueridas para el prototipo. Actividad 4: &esarrollar el modelado 4& as como la simulación electrónica de la estructura.
Fa$e ?: +ovilidad de la prótesis &esarrollar los mecanismos necesarios para la movilidad de la partes D&edos CodoE en el es=ueleto de la prótesis. Actividad 1: A2ustar el +odelado 4& a las caractersticas fsicas del su2eto de prue'a optimizar el es=ueleto modelado e imprimir en 4& Actividad : ealizar las cone(iones de las partes pro'ar documentar.
Fa$e : ,mplementar los mecanismos de sensado para activar la movilidad de las diferentes partes. Actividad 1: ealizar la 'ús=ueda lecturas de las seales apropiadas para la activación de las partes. Actividad : &esarrollar la electrónica apropiada para acoplar las seales. Actividad 4: $ro'ar el sistema desarrollar la 'anda de lectura.
Fa$e : Acoplar las partes realizar prue'as pertinentes. Actividad 1: Conectar pro'ar elHctricamente las partes del prototipo. Actividad : A2ustar el oftKare de control Detapa ,ntermedia finalE Actividad 4: A2ustar el >ardKare de control Detapa ,ntermedia finalE Actividad #: epetir Fase 7 hasta o'tener una configuración esta'le.
Fa$e : structura e(terior. ealizar el vaciado de silicona entre el es=ueleto de la prótesis la parte e(terna. Actividad 1: ealizar el +olde de un 'razo fsicamente parecido al perdido por el su2eto de prue'a. Actividad : ealizar el contra-molde vaciado teniendo en cuenta el mecanismo interno.
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Fa$e . $ro'ar $oner a punto la prótesis. @ptimizar el funcionamiento Actividad 1: pro'ar el prototipo en el su2eto de prue'a Actividad : A2ustar el oftKare >ardKare de control Detapa finalE Fa$e : $u'licar el documento final presentar el prototipo. Actividad 1: $oner en funcionamiento permanente el prototipo. Actividad : ocializar los resultados o'tenidos. CRONOGRAMA ACTIVIDAD
MES 1
MES 3
MES >
MES ?
MES
MES
MES
MES
MES
MES 1
MES 11
MES 13
Fase 1 Actividad 1 Fase . Actividad 1 Fase Actividad Fase 4 Actividad 1 Fase 4 Actividad Fase 4 Actividad 4 Fase # Actividad 1 Fase # Actividad Fase 5 Actividad 1 Fase 5 Actividad Fase 5 Actividad 4 Fase 7 Actividad 1 Fase 7 Actividad Fase 7 Actividad 4 Fase 7 Actividad # Fase " Actividad 1 Fase " Actividad Fase 6 Actividad 1 Fase 6 Actividad Fase ! Actividad 1 Fase ! Actividad Asegúrese de estar utilizando la versión actualizada de este formato. Consúltelo en http://calidad.unad.edu.co.
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CONSIDERACIONES HTICAS l proecto no presenta implicaciones Hticas ni medio am'ientales referentes a residuos o desechos peligrosos. ste desarrollo contri'uir% a la investigación en la universidad favorecer a la comunidad con discapacidad.
1. 4I4LIOGRAFIA Puina%s-8urgos CHsar AugustoQ +uoz-Aasco +arielaQ Nivas-Al'%n Rscar AndrHsQ aviria *ópez Carlos Al'erto D015E. S &iseo construcción de la prótesis ro'ótica de mano JC-1S $ontificia Jniversidad )averiana Arzola 9elsonQ *oaiza )air *. &na D011E. SN@*JC,R9 T ;9&9C,A 9 * &A@**@ & $R;, & +A9@S Jniversidad 9acional de Colom'ia. >arold A. omo sp. )ud C. ealpe ,ng. $a'lo . )o2oa. D01#E. UAn%lisis de eales + uperficiales su Aplicación en Control de $rótesis de +anoV Jniversidad del Cauca &orador onz%lez )esús +anuel D015E. Uo'ótica $rótesis inteligentesV. Jniversidad 9acional Autónoma de +H(ico.
11. RESULTADOS O PRODUCTOS ESPERADOS GENERACIÓN DE NUEVO CONOCIMIENTO RESULTADOPRODUCTO INDICADOR 4ENEFICIARIO ESPERADO Comunidad acadHmica cientfica tecnológica &esarrollo de una prótesis o'ótica. 1 prototipo tecnológico. $aciente de prue'a po'lación Colom'iana en general 1 artculo sometido a Comunidad acadHmica Articulo evaluación en revista cientfica tecnológica inde(ada.
FORTALECIMIENTO DE LA COMUNIDAD CIENT
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&e los estudiantes vinculados =ue se vincular%n al proecto al menos 1 tra'a2os de grado de D&osE producen su tra'a2o de grado estudiante de pregrado derivado de la investigación.
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Comunidad estudiantil J9A&.
APROPIACIÓN SOCIAL DEL CONOCIMIENTO RESULTADOPRODUCTO INDICADOR 4ENEFICIARIO ESPERADO Comunidad acadHmica &ivulgación 1 video cientfica tecnológica
IMPACTO ESPERADO Sc)al: &esarrollo de una prótesis de 'razo ro'ótico para el su2eto de prue'a m%s el molde el estudio para futuras replicas. Sc)al: l prototipo &esarrollado representa una nueva opción para personas con discapacidad compitiendo con los prototipos del mercado. Sc)al: l prototipo desarrollado se socializa con el estudiantado se e(pone en eventos nacionales e internacionales
IMPACTOS ESPERADOS PLA7O AJOS2 DESPUHS DE FINALI7ADO EL PRO8ECTO: INDICADOR CORTO 1? 2 VERIFICA4LE MEDIANO 2 LARGO 1 O MÁS2
SUPUESTOSK
*A@
*a universidad er% pionera del $rototipo +oldes desarrollo prótesis studio usando esta tHcnica en Colom'ia.
+&,A9@
,nterHs de la $u'licación en comunidad revistas cientficas necesitada en el periódico local. nuevo producto petición de estudios para prótesis
C@;@
9úmero de $u'licaciones ponencias studiantes en desarrollo de tra'a2os de grado.
Jn Artculo en revista inde(ada ponencias nacionales.
13. PRESUPUESTO Asegúrese de estar utilizando la versión actualizada de este formato. Consúltelo en http://calidad.unad.edu.co.
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*os recursos económicos ser%n asumidos en especie por la J9A&.
1. 3.
>. ?. . . .
P#e$u"ue$t General Total del Proyecto RU4RO DESCRIPCION VALOR EN MILES DE ,ngenieros del proecto I 4.000.000 Eu)" Bu%a' ,mpresora 4& e=uipos Eu)"$ 0 S+t6a#e varios para tra'a2os con .000.000 silicona cautn herramientas varias 9/A 9/A V)a=e$ 0 Sal)!a$ !e Ca%" ilicona $*A Arduino nano Mate#)ale$ 0 $u%)')$t#$ +otores Ca'leado 8ateras 500.000 de litio sensores varios. 9/A 9/A 4)&l)*#a+ía Curso de +oldeado Se#()c)$ Tc')c$ 00.000 estructuras de silicona Sc)al)9ac)-' !e Re$ulta!$ 9/A 9/A a la C%u')!a! U'a!)$ta TOTAL .. 1. De$c#)"c)-' !el eu)" hu%a' 0 $u !e!)cac)-'. DEDICACIÓN NOM4RE T
..
Nta: *os recursos a=u mencionados se refieren al tiempo de dedicación de los docentes a la investigación unos recursos =ue hacen parte de la capacidad a instalada en la universidad por lo tanto no se re=uiere ningún recurso financiero directo por parte de la Jniversidad.
1>. AUTORES DE LA PROPUESTA DE INVESTIGACIÓN
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WWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWW ,nvestigador principal del proecto )ohn )airo *eiva +%rmol
WWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWW Co B ,nvestigador 1 )ohn )airo *eiva )imenez Fecha: 1 de Agosto de 01"
No. 8o. *der de grupo de investigación WWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWWW 9om're firma Aval del comitH de investigación de escuela WWWWWWWWWWWWWWWWWW según acta de la fecha WWWWWWWWWWWWWWWWWWW DAd2untar copia del actaE.
Aval del comitH de Htica de investigación
WWWWWWWWWWWWWWWWWW según acta de la fecha
WWWWWWWWWWWWWWWWWW DAd2untar copia del actaE.
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