A proposal for the development of a low-cost mechanical prosthesis for upper limbs (mechanical hand).
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Abstract
According to the 2019 National Health Survey (PNS), 2.7% of the Brazilian population over the age of 2 had a physical disability related to the use of their upper limbs. The significant number of users, coupled with advances in research in the field of Assistive Technology (AT), has stimulated research for the development of prostheses. This paper presents the development of a low-cost, mechanically actuated active prosthesis consisting of a purely mechanical actuation mechanism. The prosthesis structure was developed by improving a model available on the GRABCAD COMMUNITY platform and manufactured using FDM (Fused Deposition Modeling) additive manufacturing, and the product's characteristics were selected through a morphological matrix. The user's stump movements (part or all of the carpus) are used to actuate the fingers and consequently perform basic prosthesis movements, such as pinch and grasp movements.
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References
ALMEIDA, H. G. (s.d.). Estudo e desenvolvimento de uma prótese de mão utilizando técnicas de soft robotics. Dissertação: Mestrado em Engenharia Biomédica, Instituto Politécnico de Lisboa, Lisboa, 2018.
Baxter, Mike. Projeto de produto: Guia prático para o design de novos produtos. Brasil, Editora Blucher, 2021.
BONSIEPE, G; KELLNER, P.; POESSNECKER, H. Metodologia experimental: desenho industrial. Brasília: CNPq/Coordenação Editorial, 1984
BRASIL. Subsecretaria Nacional de Promoção dos Direitos da Pessoa com Deficiência. Comitê de Ajudas Técnicas. Tecnologia Assistiva. – Brasília: CORDE, 2009. 138 p.
BRITO, G. F., Agrawal, P., Araújo, E. M., & Mélo, T. J. A. (2011). Biopolímeros, polímeros biodegradáveis e polímeros verdes. Revista eletrônica de materiais e Processos, 6(2), 127-139.
CAMARGO, D. R. (2008). Desenvolvimento do protótipo de uma prótese antropomórfica para membros superiores. (Dissertação em Engenharia Elétrica), São Paulo.
CHILDRESS, D. S. (1992). Upper-limb prosthetics: control of limb prostheses. Atlas of limb prosthetics: surgical, prosthetic, and rehabilitation principles.
CUELLAR, J. S., PLETTENBURG, D., ZADPOOR, A. A., BREEDVELD, P., & SMIT, G. (2021). Design of a 3D-printed hand prosthesis featuring articulated bio-inspired fingers. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part H: Journal of Engineering in Medicine, 235(3), 336-345.
DA CUNHA, F. L.. Mão de São Carlos, uma prótese multifunção para membros
superiores: um estudo dos mecanismos, atuadores e sensores. 2002. Tese de
Doutorado.
DE CASTRO MACIEL, D., DE OLIVEIRA ZUBA, A. P., VIANNA, H. D., & NICOLINI, L. F. (2023). Desenvolvimento de prótese para ausência de falange mediana. Revista Prociências, 6(2), 70-96.
ESTEVÃO, V. Efeitojoue.com. Três exercícios sobre leis de Newton que você precisa resolver. 2019. Disponível em: https://efeitojoule.com/2019/08/tres-exercicios-que-voce-precisa-saber/. Acesso em: 20 de novembro de 2019.
GUEDES, G. B., PAGANIN, L. B. Z., BORSATO, M., FOGGIATTO, J. A., FERNANDES, F. H. Proposta de produto assistivo para pessoas com paralisia em punho e mão. In: 11º Congresso Brasileiro de Inovação e Gestão de Desenvolvimento do Produto. São Paulo: Blucher, 2017.
GRABCAD COMUNITY. Mão protética. 2016. Disponível em:
https://grabcad.com/library/prosthetic-hand-14. Acesso em: 27 de novembro de 2019.
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA - IBGE. Censo demográfico: 2010: características gerais da população, religião e pessoas com deficiência. Rio de Janeiro: IBGE, 2010.
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA - IBGE. Pesquisa nacional de saúde: 2019: ciclos de vida. Coordenação de Trabalho e Rendimento, Rio de Janeiro, 2021. 139p.
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA - IBGE. Pessoas com deficiência 2022. Pesquisa Nacional por Amostra de Domicílios Contínua, 2022. Rio de Janeiro, IBGE, 2022. Disponível em: https://agenciadenoticias.ibge.gov.br/media/com_mediaibge/arquivos/0a9afaed04d79830f73a16136dba23b9.pdf. Acesso em: 20 de agosto 2024.
MUNARI, B. Das coisas nascem coisas. São Paulo: Martins Fontes, 1998.
OLIVEIRA, A. M., QUARESMA, C., & SOARES, B. A. R. (2021). Development of a 3D-printed body-powered prosthesis with flexible materials. In Advances and Current Trends in Biomechanics (pp. 294-298). CRC Press.
PEIXOTO, A. M. Prevalence of upper and lower limb amputations of SUS patients in the state of Alagoas between 2008 and 2015. ResearchGate, Maceió, dez. 2017. Disponível em: < https://www.researchgate.net/publication>. Acesso em: 25 de novembro de 2019.
PEREIRA, P. Z., SCHERER, F. D. V., TEIXEIRA, F. G., SILVA, R. P. D., SILVA, T. L. K. D., & CATTANI, A. (2014). Possibilidades de uso da matriz morfológica no processo de geração de alternativas em design. Blucher Design Proceedings. Blucher.
ROZENFELD, H. et al. Gestão de desenvolvimento de produtos: uma referência para a melhoria do processo. São Paulo: Saraiva, 2006.
TRENT, L., et al (2020). A narrative review: current upper limb prosthetic options and design. Disability and Rehabilitation: Assistive Technology.
VIEIRA, J. F. E. Inclusão social: uma reflexão crítica das políticas públicas direcionadas à pessoa com deficiência. 2021. 102 f. Dissertação (Mestrado em Políticas Públicas e Formação Humana) - Centro de Educação e Humanidades, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2021.
VYGOTSKY, L. S. A formação social da mente. 5. ed. São Paulo: Martins Fontes, 1994.
XAVIER, R. T. Implementação de uma prótese ativa para membro superior de baixo custo. 2016. 118 f. Dissertação (Mestrado em Automação) Faculdade de Engenharia – UNESP, Ilha Solteira.