Estudio y rediseño de bastón para asistencia a personas con discapacidad en miembros inferiores

Abstract

Los productos de apoyo permiten asistir a personas con discapacidad, su propósito es brindarles la oportunidad de realizar actividades cotidianas de forma productiva y autónoma. Los productos para miembros inferiores facilitan la ejecución de la marcha, proporcionando la movilidad personal y facilitando la realización de las actividades de la vida cotidiana; dentro de este grupo se encuentra el bastón de cuatro patas, dispositivo que proporciona apoyo cuando se camina, tiene una empuñadura y una sola caña que se bifurca en cuatro patas que proporcionan mayor estabilidad. Si bien en el marcado se encuentran disponibles estos dispositivos, en muchos casos el acceso es limitante para el paciente con discapacidad, de allí que la motivación de esta investigación es proponer productos accesibles a la población, de bajo costo y que brinden seguridad, estabilidad, resistencia y comodidad. Para ello se plantea rediseñar el bastón de cuatro patas para agregarle valor y ajustarlo a materiales existentes a nivel local, soportado en análisis estático de esfuerzos con el programa SolidWorks, para generar dispositivos estructuralmente resistentes y que garanticen además de funcionalidad, seguridad y calidad a los usuarios. El análisis estático del bastón arrojó un factor de seguridad de 1,5 y un desplazamiento máximo de 27,5 mm en la zona de la empuñadura. Para el rediseño se alineó el centro de la empuñadura con el eje del tubo de la caña superior, disminuyendo el desplazamiento a 4,9 mm, además, se alargó la caña inferior, generando una pata adicional al bastón logrando una disminución de tensión en la lámina base (hasta 90%), a lo largo de la caña inferior (83%) y de la caña superior (hasta 81%). En relación al material, se trabajó con Aluminio 6061-T6 para las cañas superior e inferior y acero inoxidable AISI 304 para la lámina base, materiales disponibles en el mercado venezolano.

The assistive products allow to assist persons with disability, their purpose is to provide them with the opportunity to carry out daily activities in a productive and autonomous way. The products for lower limbs facilitate the execution of the gait, providing personal mobility and helping with the realization of daily life activities; within this group is the quad cane, a device that provides support during walking activities, has a handle and a single cane that bifurcates on four legs that improve the stability. Although these devices are available in the market, there are patients with disability that have limited access for these products, therefore the motivation for this research is to propose products that are accessible to the population, low cost and that provide security, stability, resistance and comfort. According to this, the propose is to redesign the quad cane to add value and adjust it to local materials, supported in static analysis of mechanical stress with SolidWorks, to generate structurally resistant devices that also guarantee functionality, safety and quality to the patients. The safety factor from the static analysis was 1.5 and the maximum displacement was 27.5 mm on the handle. For the redesign, the handle center was aligned with the tube axis of the upper shank, decreasing the displacement to 4.9 mm, in addition, the lower shank was lengthened, generating an additional leg to the cane, achieving a decrease of stress in the base sheet (up to 90%), along the lower shank (83%) and the upper shank (up to 81%). In relation to the material, it was selected Aluminum 6061-T6 for the upper and lower shanks and stainless steel AISI 304 for the base sheet, materials available in Venezuelan market.