DISEÑO Y MANUFACTURA DE MESA DE APRENDIZAJE PARA TERAPIA …

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PROYECTO DE GRADO DISEÑO Y MANUFACTURA DE MESA DE APRENDIZAJE PARA TERAPIA DE NIÑOS CON PARÁLISIS CEREBRAL Mariana Cardona Medina Estudiante de Ingeniería Mecánica Asesor: Luis Mario Mateus Sandoval Profesor asociado MSc. Ingeniería Mecánica Universidad de los Andes Departamento de Ingeniería Mecánica Bogotá, Colombia 2019

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PROYECTO DE GRADO

DISEÑO Y MANUFACTURA DE MESA DE APRENDIZAJE PARA TERAPIA DE NIÑOS

CON PARÁLISIS CEREBRAL

Mariana Cardona Medina Estudiante de Ingeniería Mecánica

Asesor:

Luis Mario Mateus Sandoval

Profesor asociado MSc. Ingeniería Mecánica

Universidad de los Andes

Departamento de Ingeniería Mecánica

Bogotá, Colombia

2019

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Mis mayores agradecimientos a

Mi familia. A mis padres, por su sacrificio, su entrega y su amor

incondicional, no solo a lo largo del desarrollo de este proyecto sino también

durante todo mi proceso formativo dentro de la Universidad. A mis hermanos,

por sus consejos, su apoyo y su cariño. Son ellos los que me motivan a dar

siempre lo mejor de mí.

La fundación ACONIÑO, por abrirme las puertas de sus

instalaciones. Gracias a ella pude conocer a los niños que son el principal

motor de este proyecto.

El Profesor Luis Mateus, por permitirme trabajar bajo su dirección y

por siempre estar dispuesto a ayudarme y a escuchar mis ideas.

Mis amigos, que me enseñaron, me acompañaron y confiaron siempre

en mí a lo largo de todo este proceso.

Los técnicos del laboratorio de manufactura y los trabajadores externos, que

ayudaron con la manufactura de la mesa de aprendizaje.

3 | P á g i n a

Contenido INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................................. 5

OBJETIVOS ............................................................................................................................................................. 6

Objetivo General ................................................................................................................................................. 6

Objetivos específicos ........................................................................................................................................... 6

MARCO TEÓRICO ............................................................................................................................................... 6

Parálisis cerebral ................................................................................................................................................... 6

Terapia ................................................................................................................................................................... 8

Fisioterapia ....................................................................................................................................................... 8

Terapia ocupacional ........................................................................................................................................ 8

Mesa de aprendizaje ............................................................................................................................................. 8

Estado del arte ...................................................................................................................................................... 8

DISEÑO CONCEPTUAL .................................................................................................................................... 9

Definición del problema ..................................................................................................................................... 9

Identificación de los clientes y/o usuarios ..................................................................................................... 10

Casa de la calidad ............................................................................................................................................... 10

Antropometría .................................................................................................................................................... 11

DISEÑO DE DETALLE .................................................................................................................................... 13

Bipedestador infantil ......................................................................................................................................... 13

Análisis de fuerzas y reacciones del mecanismo ........................................................................................... 14

Análisis de cada componente ...................................................................................................................... 17

MANUFACTURA DEL PROTOTIPO ........................................................................................................... 22

Componentes...................................................................................................................................................... 23

Mesas de aprendizaje ......................................................................................................................................... 24

PRUEBAS ............................................................................................................................................................... 26

Pruebas con peso ............................................................................................................................................... 26

Pruebas con niños sin discapacidad ................................................................................................................ 26

Pruebas en la fundación .................................................................................................................................... 27

CONCLUSIONES ................................................................................................................................................ 28

RECOMENDACIONES ..................................................................................................................................... 29

BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................................................... 29

ANEXOS ................................................................................................................................................................ 30

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Índice de ilustraciones

Ilustración 1 - Tipos de parálisis cerebral a partir del tono muscular y el trastorno de movimiento .......... 6 Ilustración 2 - Tipos de parálisis cerebral a partir de la extensión de la afectación [3] ................................. 7 Ilustración 3 - Tipos de ayudas para tratar los déficits funcionales de la parálisis cerebral ......................... 9 Ilustración 4 - Altura radial [10] ........................................................................................................................... 12 Ilustración 5 - Altura radial en posición bípeda vs. edad ................................................................................. 12 Ilustración 6 - Altura radial en posición sedente vs. edad ................................................................................ 13 Ilustración 7 - Bipedestador infantil (punto de partida) ................................................................................... 14 Ilustración 8 - Diagrama de cuerpo libre del mecanismo ................................................................................ 15 Ilustración 9 - Diagrama de cuerpo libre de las barras laterales ...................................................................... 15 Ilustración 10 - Diagrama de cuerpo libre de la mesa ...................................................................................... 16 Ilustración 11 - Momento para beta = 0° vs. ángulo theta .............................................................................. 17 Ilustración 12 - Momento para beta = 45° vs. ángulo theta ............................................................................ 17 Ilustración 13 - Montaje prueba llave tipo rache variable ................................................................................ 18 Ilustración 14 - Fuerza soportada por el rache variable vs. extensión ........................................................... 19 Ilustración 15 - Diseño del eje posterior............................................................................................................. 19 Ilustración 16 - Simulación de esfuerzos de Von Mises para el eje posterior ............................................... 20 Ilustración 17 - Simulación de desplazamiento para el eje posterior ............................................................. 20 Ilustración 18 - Simulación de esfuerzo de Von Mises para la estructura principal .................................... 21 Ilustración 19 - Simulación de desplazamiento para la estructura principal ................................................. 21 Ilustración 20 - Simulaciones del factor de seguridad y el desplazamiento del espaldar ............................. 22 Ilustración 21 - Componentes de la mesa de aprendizaje ................................................................................ 23 Ilustración 22 - Ubicación de los componentes en el prototipo final ............................................................ 24 Ilustración 23 - Mesas de aprendizaje ................................................................................................................. 25 Ilustración 24 - Pruebas de la mesa con peso .................................................................................................... 26 Ilustración 25 - Pruebas de la mesa en posición bípeda (sin discapacidad) .................................................. 26 Ilustración 26 - Pruebas de la mesa en posición sedente (sin discapacidad) ................................................. 27 Ilustración 27 - Pruebas de la mesa en posición sedente (fundación)............................................................ 27 Ilustración 28 - Pruebas de la mesa en posición bípeda (fundación) ............................................................. 28

Índice de tablas

Tabla 1 - Casa de la calidad ................................................................................................................................... 11 Tabla 2 - Materiales y procesos para manufactura de componentes .............................................................. 23 Tabla 3 - Evaluación del cumplimiento de los requerimientos del cliente .................................................... 28

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INTRODUCCIÓN

En la actualidad, la causa más frecuente de discapacidad motora en infantes es la Parálisis Cerebral (PC).

Esta condición se ve relacionada a un grupo de trastornos del desarrollo del movimiento y la postura. Así

pues, un niño con PC muestra dificultad para mantenerse en una posición y desarrollar actividades como

sentarse, gatear, ponerse en pie o caminar. [1]

Estas limitaciones físicas repercuten, por obvias razones, en el desarrollo de su potencial y en su

participación e integración en la sociedad. Para mitigar el impacto que tiene esta condición y garantizar,

en la medida de lo posible, el desarrollo de una vida plena, es necesario asegurar y dotar de los recursos

necesarios a las personas que padecen esta condición. En ese orden de ideas, los niños con PC

normalmente requieren de ayudas adicionales para compensar su deficiencia motriz. Por un lado,

encontramos el uso de sillas de ruedas, bipedestadores, gateadores, andadores, bastones, muletas, entre

muchos otros; mientras que por otro lado, destacamos la terapia, ya sea fisioterapia o terapia ocupacional.

En conjunto, estas ayudas adicionales, además de brindarles a los niños la posibilidad de realizar el

movimiento deseado, promueven en ellos el desarrollo de ciertas habilidades motoras como la

coordinación, el equilibrio, la resistencia y la movilidad; a la par con el desarrollo de habilidades sociales

y de comunicación. En consecuencia, el fortalecimiento de estas habilidades será de vital importancia

para el desarrollo físico, social y emocional en la medida en que a futuro le permitirán al niño dominar

las actividades básicas como comer, vestirse o ir al baño, sumado a un mejor relacionamiento con el

entorno y la sociedad.

Así pues, y teniendo en cuenta lo mencionado anteriormente, la idea de este proyecto de grado es diseñar

y construir una mesa de aprendizaje que le facilite, tanto a terapeutas como a padres de familia, la

realización de terapias con los niños. Es importante mencionar que este proyecto surge a partir del

proyecto “Evaluación y rediseño de bipedestador eléctrico para pacientes con parálisis cerebral infantil”, cuyo objetivo

principal era permitir transportar al paciente y además elevarlo hasta la posición bípeda, con el fin de

estimular el fortalecimiento de los músculos y el aprendizaje. [2] Aunque este proyecto mencionado

anteriormente contribuye principalmente a la estimulación del fortalecimiento muscular, cuenta con

los espacios necesarios para la adecuación de diferentes accesorios. La implementación de estos,

promoverá a parte del desarrollo muscular, el aprendizaje de los niños, que es precisamente la

finalidad de esta mesa interactiva.

En ese sentido, con el desarrollo de este proyecto se pretende llevar a cabo una rehabilitación integrada

de los déficits funcionales producidos a causa de su condición. Es importante destacar que estos

dispositivos se deben adaptar a las características individuales de cada paciente, de ahí la importancia de

definir la población a la que se pretende impactar con este proyecto y así mismo propiciar la adaptabilidad

de la mesa de manera que sea útil para la mayor cantidad de niños posible.

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OBJETIVOS

Objetivo General

Diseñar y manufacturar una mesa de aprendizaje para un bipedestador utilizado por niños que

poseen limitaciones de movimiento y postura con el fin de facilitar la terapia realizada con ellos

Objetivos específicos

Garantizar que el movimiento de la mesa se acople al movimiento del bipedestador

Construir al menos una mesa que permita realizar diferentes actividades que fomenten el

aprendizaje en los niños con parálisis cerebral

Asegurar que todos los posibles ajustes de la mesa se puedan realizar manualmente y sin

necesidad de mecanismos eléctricos

MARCO TEÓRICO

Parálisis cerebral De manera general, la parálisis cerebral abarca una serie de trastornos del control motor que producen

anormalidades de la postura, tono muscular y coordinación motora, debido a una lesión congénita que

afecta al cerebro inmaduro. Esta afectación sucede por una lesión sufrida en el cerebro, ya sea antes del

nacimiento, durante el parto o después del nacimiento, de manera que puede presentarse desde el

embarazo hasta los 3 primeros años de vida. [1]

Existen diferentes clasificaciones y tipos de parálisis cerebral. La clasificación más común se hace a partir

del trastorno de movimiento y el tono muscular

Ilustración 1 - Tipos de parálisis cerebral a partir del tono muscular y el trastorno de movimiento

Tip

os

de

par

ális

is c

ereb

ral

Parálisis cerebral espástica

Es la más frecuente de todas. En esta, hay un aumento del tono muscular que hace que se encuentren rígidos, causando movimientos

abruptos y repetidos

Parálisis cerebral atetoideSe caracteriza por una fluctuación y cambio brusco del tono muscular con presencia de movimeintos

involuntarios y reflejos arcaicos

Parálisis cerebral atáxicaAfecta principalmente la coordinación y el

equilibrioy se caracteriza por músculos débiles y temblores

Parlalisis cerebral hipotónicaHace referencia a la disminución del tono muscular y flacidez y es poco frecuente

7 | P á g i n a

Aunque también es común encontrar la clasificación dependiendo de la extensión de la afectación, es

decir la zona del cuerpo afectada

Ilustración 2 - Tipos de parálisis cerebral a partir de la extensión de la afectación [3]

Como consecuencia de esta lesión cerebral y de los déficits musculares pueden haber otras alteraciones,

dentro de las más comunes se encuentran problemas de:

Alimentación por la dificultad de controlar la boca, la masticación y la deglución causando bajo

peso y talla

Circulación y respiración por el movimiento limitado que afecta la circulación sanguínea y las

frecuentes infecciones respiratorias a causa de la deficiencia muscular

Huesos a causa de las posturas inadecuadas y falta de movimiento que pueden llegar a

deformarlos

Visión a causa de movimientos poco coordinados de los ojos o alteraciones auditivas

especialmente en niños con parálisis cerebral atetoide, llegando incluso a tener sordera total

Comunicación y lenguaje ya que su habla se ve afectada por la dificultad de movimientos de los

órganos involucrados

Aprendizaje pues normalmente tienen un ritmo y estilo de aprendizaje diferente, algunos de

ellos pueden presentar también algún grado de retraso mental

Percepción ya que la dificultad de interactuar con el entorno hace que se requiera un mayor

apoyo para calcular distancias, reconocer formas, colores, etc.

Tip

os

de

par

ális

is c

ereb

ral Hemiplejía

El brazo y la pierna de un mismo lado del cuerpo se encuentran afectado

Diplejía Cuando se afecta principalmente el

movimiento de las pierzas

Triplejía Se ven 3 extremidades del cuerpo

TetraplejíaInvolucra ambos brazos, ambas piernas y el

tronco

MonoplejíaSe afecta unicamete una extremidad del

cuerpo

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Terapia La parálisis cerebral no tiene cura, pero existen recursos y tratamientos que permiten ayudar a los niños

que la padecen a crecer y a desarrollar su mayor potencial. Así pues, se requiere una atención especializada

e intensiva a temprana edad, en compañía de un equipo multidisciplinario (fisioterapeuta, ortopedista,

psicólogo, pediatra, entre otros). Aquí es importante resaltar que el tratamiento debe ser individualizado

y debe estar en función de la situación en la que se encuentre el niño. Debido a los diferentes tipos de

afectaciones que pueden presentar, sus habilidades y capacidades motoras y cognitivas variarán no solo

dependiendo de su edad, sino también del grado de compromiso y el tipo de parálisis cerebral, siendo

este un factor fundamental para la evaluación del tratamiento médico y la terapia que necesita el niño. [4]

Si se deja a un lado los tratamientos que incluyen medicamentos y las cirugías, se encuentra entonces la

fisioterapia y la terapia ocupacional, como entidades que comparten objetivos y fines y se diferencian en

los medios a utilizar.

Fisioterapia La Fisioterapia se encarga del asesoramiento, tratamiento y cuidado de aquellos niños que presentan un

retraso general en su desarrollo o desórdenes en el movimiento [5] y utiliza los medios físicos que se

pueden articular entre otras modalidades, en forma de actividad. Así pues, promueve en el niño el

desarrollo motriz grueso, facilitando actividades como gatear, caminar, sentarse y mantener una posición

corporal, previniendo las deformidades en los huesos y el desarrollo muscular.

Terapia ocupacional

La Terapia Ocupacional utiliza la actividad intencional (aspecto psicológico) u ocupacional (aspecto

sociológico) y tiene como herramienta de trabajo la ocupación, entendida como actividades de la vida

diaria, actividades productivas y actividades lúdicas; y como propósito final mejorar la calidad de vida de

las personas que presenten cualquier disfunción ocupacional o riesgo de padecerla. Esta disciplina,

entiende al ser humano, en este caso más concretamente al niño, como un ser en interacción constante

con su medio centrándose en la educación de las habilidades adaptativas de dicho niño y en la habilitación

de su contexto para promover el mayor grado de inclusión y participación posible. [6]

Mesa de aprendizaje Dado que la finalidad del proyecto es construir una mesa de aprendizaje, es importante mencionar que

es esta una manera interactiva de estimular el desarrollo físico y mental de los niños. Así pues, la

interacción con este dispositivo no solamente permite despertar en los niños sus sentidos y su capacidad

de aprendizaje, sino también, fomenta sus habilidades motoras, su coordinación, sus emociones, e

incluso, su capacidad para socializar.

Ahora bien, la implementación de una mesa de aprendizaje favorece el desarrollo motriz fino, que se

refiere a los movimientos realizados con los brazos, manos y dedos y que tienen como fin tomar y alcanzar

objetos. Por otro lado, favorece el mejoramiento del lenguaje y la estimulación cognitiva, mediante el uso

de objetos y asociaciones que promuevan la comprensión y el aprendizaje de conceptos.

Estado del arte La parálisis cerebral es la causa más común de espasticidad en niños por lo que la aplicación de ayudas

técnicas es una opción para el tratamiento de los déficits funcionales. Ahora bien, este tipo de ayudas

hacen referencia a productos, instrumentos, equipos o sistemas que son fabricados para compensar

parcial o totalmente la incapacidad.

Existen entonces diferentes tipos de ayudas, dependiendo del propósito [7]

9 | P á g i n a

Ilustración 3 - Tipos de ayudas para tratar los déficits funcionales de la parálisis cerebral

Actualmente, en el mercado es posible conseguir muchas de estas ayudas, en algunos casos, acompañadas

de mesas que ayuden a mejorar el posicionamiento y el apoyo de miembros superiores. Dependiendo

también del dispositivo los costos pueden variar entre $3’500.000 y $6’000.000; sumado a que

normalmente estos equipos son de otros países, haciendo que el costo pueda ser poco competitivo en el

mercado colombiano.

En cuanto a los proyectos realizados en la universidad, se ha trabajado últimamente en compañía de la

asociación Aconiño: una entidad privada sin ánimo de lucro, creada en 1990, con el propósito de apoyar

a las familias con niños en condición de discapacidad de entre 0 y 18 años [8] El enfoque de estos

proyectos ha sido especialmente en las ayudas de bipedestación. En estos se ha trabajado con

bipedestadores que permiten, aparte de transportar al paciente, pasar de una posición sedente a una

posición bípeda y con un mini standing ajustable que permite alinear y fortalecer las extremidades

inferiores de los niños. Así pues, la idea es continuar trabajando en compañía de esta fundación de manera

que los proyectos ya realizados sean completados, mejorados y sirvan como base para nuevos diseños

que involucren adicionalmente otros rangos de edades y sean cada vez más competitivos.

DISEÑO CONCEPTUAL

Definición del problema Entender el problema de diseño es fundamental para desarrollar un producto de calidad. En ese sentido,

es necesario conocer los requerimientos del cliente y/o usuario para realizar con estos la descripción

técnica, es decir definir las especificaciones ingenieriles que permitan explicar lo que será diseñado [9] En

este caso particular se tiene un punto de partida claro, que es un bipedestador que permite pasar de la

posición de sedente a bípeda. Ahora bien, el problema principal es complementar el fortalecimiento

muscular con el aprendizaje en las terapias realizadas con niños con parálisis cerebral. Esto se debe realizar

Tip

os

de

ayud

asSedestación

Le permiten al niño mantenerse sentado de forma autónoma. En este caso, se utilizan ayudas ortopédicas en forma de asientos, de manera que se trabaje en el control

del tronco y se corrija y estabilice su postura.

Desplazamiento

Se encargan de estimular la capacidad activa de la movilidad del niño, permitiéndole explorar el entorno y dándole un sentido espacial. Se usan andadores, gateadores, bastones,

muletas, triciclos, entre otros

Bipedestación

Le ayudan al niño a mantenerse de pie. Esto, aparte de generar una sensación de bienestar, previene contracturas, beneficia el sistema circulatorio y esquelético y promueve su interacción con el entorno, sumado a una percepción

más natural del mismo

10 | P á g i n a

a partir de la adecuación de un nuevo subsistema que consista en una mesa de aprendizaje interactiva que

le permita a los niños realizar diferentes actividades de motricidad fina y gruesa y los estimule

cognitivamente, promoviendo así la comprensión y el aprendizaje. Adicionalmente, se debe garantizar

que el movimiento de la mesa se acople al movimiento del bipedestador y que permita ajustarse a la altura

de cada uno de los niños, al ancho de su tronco y que sea capaz de tomar diferentes inclinaciones

dependiendo de la terapia que se desee realizar.

Identificación de los clientes y/o usuarios En este caso, son varios los clientes y/o usuarios del bipedestador y por ende de la mesa de aprendizaje.

Como bien se ha venido mencionando a lo largo del documento, se está trabajando en compañía de la

fundación Aconiño pues es allá donde será utilizado el bipedestador una vez se hayan mejorado y ajustado

todos los detalles del mismo.

En ese orden de ideas, el cliente principal es la fundación y en ella sus terapeutas. Serán ellas las principales

encargadas de accionar el bipedestador con los diferentes accesorios, así como definir las posiciones de

la mesa, decidir el tipo de actividad que se hará en ella, el tiempo de uso, etc. Estas decisiones serán

tomadas a partir de la terapia que se vaya a realizar y de las condiciones específicas de cada uno de los

niños.

Adicionalmente, resulta conveniente mencionar que el tiempo de la terapia es de aproximadamente 45

minutos y que durante el desarrollo de la misma deben estar presentes también los padres de familia. El

rol que cumplen los padres es el de acompañar en todo momento a los niños e incluso realizar y/o

continuar con la terapia una vez la terapeuta ha explicado el procedimiento a seguir. Al ser entes activos

en el proceso de la terapia, son ellos también clientes por lo que se deben tener en cuenta sus necesidades,

opiniones y sugerencias.

Por último, pero no menos importante, los niños que utilizarán el bipedestador junto con la mesa de

aprendizaje. Son ellos los usuarios del producto por lo que se debe asegurar su comodidad, seguridad y

satisfacción. Además, las actividades se deberán ajustar a su ritmo de aprendizaje, de manera que resulten

interesantes y atractivas para ellos con el fin de que los resultados obtenidos sean mejores.

Casa de la calidad La casa de la calidad es fundamental para entender el problema y su objetivo principal es traducir los

requerimientos del usuario en objetivos de diseño medibles que permitan identificar los parámetros

críticos a la hora de construir la mesa de aprendizaje.

Para entender las necesidades del cliente y/o usuario se realizaron visitas periódicas a la fundación. En

estas se dialogó tanto con terapeutas como con padres de familia, quienes expresaron los aspectos más

importantes que debería tener la mesa. Luego de definir las características más importantes se les solicitó

a las terapeutas que las organizaran de mayor a menor dependiendo de la importancia que tenían para

ellas. Dado que se le daría una importancia alta a todos los requerimientos, se decidió tomar 100 puntos

para que fueran repartidos a criterio de las terapeutas. Así pues, un puntaje alto implicará una mayor

criticidad a la hora de evaluar el requerimiento y un puntaje bajo una mayor flexibilidad en el

cumplimiento del mismo.

Por otra parte, se definieron las características técnicas del producto que hacen referencia al cómo

satisfacer las necesidades del cliente. En este caso la relación entre las características técnicas y los

requerimientos del cliente se realizó a partir de un número, siendo 0 nada importante, 1 poco importante,

3 medianamente importante y 9 muy importante.

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Tabla 1 - Casa de la calidad

Imp

ort

an

cia p

ara

el

cli

en

te

Mo

vim

ien

tos

po

sib

les

An

ch

o d

e la m

esa

Larg

o d

e la m

esa

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Tie

mp

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Ad

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ad

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el

usu

ari

o

Ali

neació

n d

e l

a m

esa

Resi

sten

cia

a l

a f

luen

cia

↑ ↑ ↓ ↑ ↓ ↓ ↑ ↑

Seguridad de uso 20 3 9 1 9

Comodidad del usuario 16 3 3 3 3 1 9

Variación de la altura de la mesa 13 9 3 3 1

Inclinación de la mesa 14 9 1 3 3 3 1

Ajustable al ancho del tronco 3 9 1 1

Estético 4 3 3

Adaptable a diferentes actividades 6 3 3 9 3

Facilidad de accionamiento 8 1 3 9

Facilidad en la salida del niño 9 9 3

Operación manual 7 3 1 1 9 3 1

Importancia 27% 4% 5% 20% 4% 6% 3% 6% 13% 12%

Orden 1 8 7 2 9 6 10 5 3 4

A partir de lo anterior se observa que lo más importante para el cliente es la seguridad del niño, seguido

por su comodidad y los posibles ajustes que tenga la mesa. Ahora bien, para garantizar el cumplimiento

de estos requerimientos es necesario hacer un especial énfasis en la cantidad de movimientos posibles y

el número de soportes de la mesa.

Antropometría Para definir las posiciones extremas de la mesa se debe tener en cuenta principalmente la altura radial

tanto en posición bípeda como en posición sedente.

Requerimientos

del cliente

Características

técnicas

12 | P á g i n a

Ilustración 4 - Altura radial [10]

Como se observa en Ilustración 4, la distancia en posición bípeda se mide de forma vertical desde el piso

hasta la cabeza del hueso radio, mientras que cuando se está sentado se mide la distancia vertical desde el

borde superior de un asiento firme y liso hasta la parte inferior del codo. [10]

Cabe recalcar que los niños con PC poseen un patrón de crecimiento distinto al de los niños normales

debido a que tienen distinta composición corporal, con disminución de la densidad ósea, la masa

muscular, la masa grasa y el crecimiento lineal y patrones de desarrollo puberal y de edad ósea diferentes

[11]. Adicionalmente, la evaluación antropométrica en los niños con PC plantea dificultades

especialmente en lo que se refiere a la obtención de medidas confiables de estatura. La presencia de

contracturas articulares, la debilidad muscular, la escoliosis, los movimientos involuntarios y la poca

cooperación del niño, hacen que la medición directa de la talla sea inexacta, poco confiable y a veces

imposible de obtener [12].

Debido a las dificultades a la hora de obtener estas dimensiones se optó por utilizar el documento Tablas

antropométricas infantiles [10] con la antropometría de niños Colombianos entre 5 y 10 años.

Ilustración 5 - Altura radial en posición bípeda vs. edad

0

20

40

60

80

100

5 6 7 8 9 10

Alt

ura

rad

ial [c

m]

Edad

Altura radial en posición bípeda

Niñas Niños

13 | P á g i n a

Ilustración 6 - Altura radial en posición sedente vs. edad

Así pues, en Ilustración 5 y la Ilustración 6 contienen el resumen de la altura radial. Debido a que el

bipedestador está diseñado para niños entre 6 y 10 años se tendrán en cuenta estas dimensiones a la hora

de realizar el diseño de la mesa. Los valores correspondientes a niños de 5 años se utilizaran igualmente

debido precisamente a los déficits nutricionales que pueden afectar la talla y el crecimiento de los niños

con PC.

Por otra parte, es importante conocer el peso del antebrazo con la mano, dado que será este el valor que

determine la fuerza que soportará la mesa. Para este caso, se sabe que el porcentaje de peso corporal

correspondiente al antebrazo con la mano es del 2,3% por lo que el peso de ambos equivale

aproximadamente al 4,6% del peso del niño.

DISEÑO DE DETALLE

Bipedestador infantil Como punto de partida se tiene el bipedestador realizado por el estudiante Daniel Jaramillo y es a este

prototipo al que se le debe ensamblar la mesa de aprendizaje. En la siguiente ilustración se observa el

prototipo construido, con un énfasis en la estructura de acero inoxidable que cuenta con dos puntos

(encerrados en rojo) para el acople de diferentes accesorios.

0

5

10

15

20

25

5 6 7 8 9 10

Alt

ura

rad

ial [c

m]

Edad

Altura radial en posición sedente

Niñas Niños

14 | P á g i n a

Ilustración 7 - Bipedestador infantil (punto de partida)

Ahora bien, para evaluar los diferentes diseños de la mesa se tuvieron varios factores en cuenta, siendo

los más importantes:

El movimiento del bipedestador desde una posición sedente a bípeda, y viceversa, de manera

que la mesa de aprendizaje mantenga la misma distancia al tronco del niño y conserve el ángulo

ajustado dependiendo de la terapia. Todo esto, con el fin de que el niño no deba bajarse del

bipedestador para pasar de una posición a otra.

Facilidad de ajuste de las diferentes posiciones que puede tomar la mesa, de forma tal que el

tiempo requerido por la terapeuta para definir en ángulo de inclinación, la altura y la separación

al torso sea mínimo.

Facilidad de entrada y salida del niño al inicio y término de las terapias.

Facilidad y costo de manufactura.

Luego de evaluar las diferentes alternativas para la ubicación de la mesa se determina que el uso de los

apoyos definidos anteriormente parece ser una buena alternativa para soportar la mesa cuando el

bipedestador se encuentra en posición sedente. Por el contrario, para la posición bípeda es necesario

evaluar otros puntos de apoyo debido, no solo a su ubicación en línea con el bipedestador, sino también

a la longitud que habría entre dicho apoyo y la mesa de aprendizaje.

A partir de lo mencionado anteriormente, se evalúa la utilización del espaldar para sujetar la mesa de

aprendizaje pues es un apoyo que cumple con los factores anteriormente mencionados.

Análisis de fuerzas y reacciones del mecanismo Una vez seleccionado el espaldar como punto de apoyo para la mesa, es necesario realizar el análisis de

fuerzas del mecanismo. Así pues, se realiza el diagrama de cuerpo libre tentativo, en dos dimensiones ya

que el cuerpo y sus cargas son simétricas y todas se encuentran en el mismo plano, en este caso xy.

15 | P á g i n a

Ilustración 8 - Diagrama de cuerpo libre del mecanismo

Primero que todo se analiza la totalidad del mecanismo, con lo que se obtienen las siguientes ecuaciones:

∑ 𝑀𝐴 = −𝐿𝑠𝑒𝑛𝜃 ∙ 𝐹𝑐𝑜𝑠𝛽 − 𝐿𝑠𝑒𝑛𝜃 ∙ 𝑚𝑔 + 𝐿𝑐𝑜𝑠𝜃 ∙ 𝐹𝑠𝑒𝑛𝛽 + 𝑀 = 0

∑ 𝐹𝑥 = 𝐹𝑠𝑒𝑛𝛽 − 𝐴𝑥 = 0

∑ 𝐹𝑦 = 𝐴𝑦 − 𝐹𝑐𝑜𝑠𝛽 − 𝑚𝑔 = 0

Para luego continuar con el análisis de cada cuerpo:

Ilustración 9 - Diagrama de cuerpo libre de las barras laterales

∑ 𝑀𝐵 = 𝐿𝑐𝑜𝑠𝜃 ∙ 𝐴𝑥 − 𝐿𝑠𝑒𝑛𝜃 ∙ 𝐴𝑦 + 𝑟𝑐𝑜𝑠𝜃 ∙ 𝐶𝑥 + 𝑟𝑠𝑒𝑛𝜃 ∙ 𝐶𝑦 + 𝑀 = 0

∑ 𝐹𝑥 = −𝐴𝑥 − 𝐵𝑥 + 𝐶𝑥 = 0

∑ 𝐹𝑦 = 𝐴𝑦 − 𝐵𝑦 + 𝐶𝑦 = 0

16 | P á g i n a

Finalmente se analiza la mesa en sí, de manera que:

Ilustración 10 - Diagrama de cuerpo libre de la mesa

∑ 𝑀𝐵 = −𝑟𝑐𝑜𝑠𝜃 ∙ 𝐶𝑥 − 𝑟𝑠𝑒𝑛𝜃 ∙ 𝐶𝑦 = 0

∑ 𝐹𝑥 = 𝐹𝑠𝑒𝑛𝛽 + 𝐵𝑥 − 𝐶𝑥 = 0

∑ 𝐹𝑦 = 𝐵𝑦 − 𝐹𝑐𝑜𝑠𝛽 − 𝑚𝑔 − 𝐶𝑦 = 0

Con el sistema anterior se tienen 7 incógnitas y 9 ecuaciones pero las dos últimas redundantes por lo que

el sistema tiene solución.

Con la información anterior se pueden calcular las fuerzas y momentos en los diferentes puntos de la

mesa. Es importante mencionar que los valores de beta, theta y L cambian dependiendo de la ubicación

que se le desee dar a la mesa y están definidos a partir de las tablas antropométricas que contienen la

altura radial en posición bípeda y sedente. Adicionalmente, F está definida por la fuerza realizada por los

niños al apoyar sus brazos contra la mesa. Dado que la masa máxima de los niños que utilizan el

bipedestador es 25 kg, se tendría que:

𝐹𝑚á𝑥 = 25 𝑘𝑔 ∗ 4.6% ∗ 9.81𝑚

𝑠2= 11.28 𝑁

Así pues, se presentan a continuación los resultados del momento obtenidos al solucionar el sistema de

ecuaciones anterior. En este caso la fuerza utilizada es de 20 N. Dado que la posición de la mesa (beta)

para las terapias estará entre 0° y 45, se analizarán ambos extremos para diferentes thetas.

17 | P á g i n a

Ilustración 11 - Momento para beta = 0° vs. ángulo theta

Ilustración 12 - Momento para beta = 45° vs. ángulo theta

Adicionalmente, las reacciones 𝐴𝑥 y 𝐴𝑦 dependerán únicamente de la inclinación de la mesa y del peso

del mecanismo. En ese orden de ideas, cuando la mesa se encuentra completamente horizontal se tendrá

que 𝐴𝑦 = 70 𝑁, mientras que cuando la mesa está inclinada 45° se tiene que 𝐴𝑦 = 64.14 𝑁 y 𝐴𝑥 =

14.14 𝑁.

Análisis de cada componente

Conocidas las fuerzas y las reacciones del sistema se realiza la selección de elementos y de materiales. A

continuación se presentan entonces los componentes del sistema junto con la justificación de su elección

a partir de los esfuerzos, materiales, seguridad, facilidad de adquisición, entre otros.

Llave tipo rache Como se muestra en la Ilustración 8, es necesario restringir un momento de manera que la mesa mantenga

la posición deseada. Adicionalmente, y debido a las diferentes alturas de los niños que utilizarán el

bipedestador, debe ser un mecanismo que permita restringir la rotación en diferentes posiciones, pero a

0

5

10

15

20

25

30

35

40

40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

Mo

men

to [

Nm

]

Ángulo theta [Grados]

Momento para beta = 0°

0

5

10

15

20

25

30

35

40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

Mo

men

to [

Nm

]

Ángulo theta [Grados]

Momento para beta = 45°

18 | P á g i n a

su vez permita movilidad para realizar el ajuste deseado. Así pues, un trinquete es un mecanismo que

permite a un engranaje girar hacia un lado, pero impide dicho movimiento en la otra dirección. Luego de

analizar diferentes opciones se opta por una llave tipo rache variable que permite restringir el giro en

ambas direcciones, dependiendo del movimiento que se desee realizar. Se escoge este mecanismo debido

que existe comercialmente y se puede ajustar a los movimientos y restricciones deseadas.

Con el fin de asegurar su funcionamiento, se realiza una prueba en la máquina de ensayos INSTRON

5586 para así medir su torque. La Ilustración 13 presenta el montaje experimental con un perno de 19

mm

Ilustración 13 - Montaje prueba llave tipo rache variable

Ahora bien, se tiene una longitud de la llave de 20 cm, de manera que el torque soportado por el trinquete

esté dado por:

𝑇𝑙𝑙𝑎𝑣𝑒 = 0.20 𝑚 ∗ 𝑐𝑜𝑠𝜃 ∗ 𝐹

Adicionalmente en la máquina se restringe la fuerza máxima a 600 N de manera que el momento máximo

sea de 114 Nm, asegurando un factor de seguridad con respecto al momento máximo (presentado en la

Ilustración 11) de 3,25. Se realizan entonces 3 mediciones y los resultados obtenidos se presentan en la

Ilustración 14. Es importante aclarar que las diferencias de extensión entre cada una de las mediciones se

deben principalmente al ajuste entre la prensa y el perno. Si bien el perno tenía 2 caras planas para

aumentar el área de contacto con la prensa, la unión entre ambos permitía cierto deslizamiento que

aumentaba la extensión registrada. Aun así, la llave tipo rache no presentó fallo alguno por lo que su uso

resulta óptimo, no solo por cumplir con el movimiento deseado sino también por ser segura.

19 | P á g i n a

Ilustración 14 - Fuerza soportada por el rache variable vs. extensión

Eje posterior A partir de la llave escogida, se determina el soporte posterior del mecanismo. Para realizar el ajuste entre

la llave y la mesa resulta conveniente el uso de un eje que contenga un hexágono de 19 mm. Este eje

diseñado debe ir acompañado de dos cambios de sección: uno que permita el acople de los soportes al

espaldar y otro que permita ensamblar los tubos para el mecanismo. Así pues, a partir del análisis de

fuerzas, la Ilustración 15 representa de manera general las simplificaciones realizadas de las fuerzas y

momentos presentes en el eje.

Ilustración 15 - Diseño del eje posterior

Teniendo esta base, se realizan las simulaciones en ANSYS con las siguientes condiciones:

Empotramiento en donde se une la llave con el eje

2 uniones tipo pin que corresponden a los rodamientos que unen al eje con el espaldar

Un momento de 17,5 Nm a lado y lado del eje

Una fuerza F de 70 N que corresponde al peso de la mesa y a la fuerza que realiza el niño

0

100

200

300

400

500

600

700

0 5 10 15 20 25

Car

ga [

N]

Extensión [mm]

Fuerza soportada por la llave

20 | P á g i n a

Ilustración 16 - Simulación de esfuerzos de Von Mises para el eje posterior

Se decide determinar el esfuerzo de Von Mises para así realizar la comparación a partir del esfuerzo de

fluencia 𝑆𝑦 del material, en cuyo caso para un acero inoxidable 304 es de 215 MPa [13]. Así pues se

obtiene un factor de seguridad de 2,45 por lo que se garantiza que el material no fluirá bajo las cargas a

las que está expuesto.

Ilustración 17 - Simulación de desplazamiento para el eje posterior

Adicionalmente, la Ilustración 17 presenta el desplazamiento en mm. Como es de esperarse, el

desplazamiento es de 0 mm en el centro del eje debido a que la llave está fija en el espaldar y a que los

rodamientos permiten el giro de la barra más no el desplazamiento en x o y.

Tubos laterales Por otra parte, se analiza el mecanismo ensamblado en la posición más crítica que se da cuando la mesa

está en posición horizontal y lo más lejos posible del bipedestador. En este caso las condiciones están

dadas por:

Empotramiento en donde se une la llave con el eje

2 uniones tipo pin que corresponden a los rodamientos que unen al eje con el espaldar

21 | P á g i n a

4 fuerzas distribuidas en el pin que une la mesa con los tubos laterales. Cada fuerza es de 17,5 N

y sumadas corresponden al peso de la mesa y los brazos del niño

Ilustración 18 - Simulación de esfuerzo de Von Mises para la estructura principal

Al igual que en el caso del eje, se realiza la comparación a partir del esfuerzo de Von Mises y se obtiene

un factor de seguridad de 2,05 por lo que se garantiza que el ensamble no fluirá bajo las cargas a las que

está expuesto. Adicionalmente, y como es de esperarse, el esfuerzo es mayor en los agujeros que permiten

realizar el ajuste de la mesa al ancho del torso de los niños. Estos actúan como concentradores de

esfuerzos, de manera que el esfuerzo tangencial en el borde del agujero se vea incrementado

considerablemente. Aun así, nunca se llega a fluencia por lo que se considera seguro su uso.

Ilustración 19 - Simulación de desplazamiento para la estructura principal

Por otra parte, aun cuando el voladizo es de poco más de 50 cm, el desplazamiento es de tan solo 3 mm

debido a la rigidez del acero inoxidable. Se considera entonces un desplazamiento apropiado que no

interfiere en el correcto uso de la mesa.

Espaldar Finalmente, se realiza la simulación del espaldar que es el que va a soportar toda la mesa. Para este caso

se utilizaron las siguientes condiciones:

22 | P á g i n a

Momento de 35 Nm que corresponde al momento que restringe la llave y que será soportado

por el espaldar

Una fuerza de 70 N distribuida en los 4 puntos que sirven como unión entre los rodamientos y

el espaldar

Ilustración 20 - Simulaciones del factor de seguridad y el desplazamiento del espaldar

En este caso, la comparación para el factor de seguridad se realiza a partir de la teoría de falla de Mohr-

Coulomb para materiales frágiles pues se trata de MDF de alta densidad. Así pues la propiedad de interés

es el esfuerzo último que para el MDF es de 17.64 MPa [14]. Con este esfuerzo se obtiene un factor de

seguridad de 3,04, por lo que el material no se fracturará cuando se le acople la mesa de aprendizaje.

Adicionalmente, el desplazamiento del espaldar es de menos de 1 cm.

Actuador Finalmente se analiza el movimiento del bipedestador una vez se le acople la mesa de aprendizaje. Dado

que el actuador deberá ahora soportar la carga también de la mesa es necesario determinar si este es o no

capaz de realizar el movimiento. Así pues el actuador disponible es un Firgelli Automations FA-150-S-

12-9 el cual cuenta con una capacidad de carga dinámica de 667 N. Del análisis del bipedestador (sin la

mesa) se tiene que la fuerza máxima requerida por el actuador es de 375.4 N por lo que se le añaden los

50 N del mecanismo proyectados en la inclinación del actuador una vez empieza a subir por lo que la

nueva fuerza máxima será de 460.5 N.

A partir de lo anterior se asegura que el bipedestador pueda pasar de posición sedente a bípeda una vez

se implemente la mesa de aprendizaje.

MANUFACTURA DEL PROTOTIPO

Una vez realizadas las simulaciones y los cálculos pertinentes se procede a manufacturar el prototipo. En

esta sección se describe de manera breve el proceso de manufactura de cada una de las piezas:

23 | P á g i n a

Componentes Se decide utilizar acero inoxidable debido a su resistencia a la corrosión, durabilidad y facilidad de limpieza

que resultan ser características importantes a la hora de analizar la seguridad de los niños en la fundación.

Adicionalmente, dado que se tiene un voladizo tan grande, las propiedades mecánicas que cobrarán

importancia para el diseño de la mesa serán la rigidez y el esfuerzo a la fluencia. La primera será importante

para disminuir la deflexión de la mesa una vez se le aplique una carga y la segunda será vital para prevenir

la fluencia del material y asegurar así la seguridad de los niños. Es por esto que el uso de acero inoxidable

para la elaboración del mecanismo resulta pertinente.

Ilustración 21 - Componentes de la mesa de aprendizaje

Así pues, la Ilustración 21 contiene los componentes de la mesa de aprendizaje, mientras que la Tabla 2

presenta las piezas junto con su respectivo material y procesos de manufactura:

Tabla 2 - Materiales y procesos para manufactura de componentes

Parte Material Procesos Ver

Eje posterior Barra de 1 in, acero

inoxidable Torno: reducir diámetros

Fresa: hexágono ANEXO A

Tubo lateral doblado

Tubo de 3/4 in, calibre 16, acero inoxidable 304

Dobladora de tubos Fresa: agujeros ensamble eje y

tubo lateral ANEXO C

Tubo lateral Tubo de 7/8 in, calibre 18,

acero inoxidable 304

Centro de mecanizado FADAL: agujeros para ajuste al torso

Fresa: agujeros ensamble placas laterales

ANEXO D

Placas laterales Placa acero inoxidable 304

Corte laser: forma principal (WESCO)

Plegadora (WESCO) Centro de mecanizado FADAL:

reducir peso

ANEXO B

24 | P á g i n a

Trinquete posterior

Llave tipo rache variable 19 mm

Segueta: corte del mango Esmeril: mejorar acabado

Ilustración 21

Marco mesa Madera pino Corte y sellador ANEXO E

Mesa MDF Corte y pintura ANEXO E

Espaldar MDF Corte y pintura Ilustración 21

Uniones

Pernos acero inoxidable Resorte plano tipo pin

retráctil Aguja soporte de bicicleta

Corte y roscado Ilustración 21

Finalmente, la Ilustración 21 presenta el prototipo manufacturado junto con el lugar de cada uno de los

componentes anteriormente explicados:

Ilustración 22 - Ubicación de los componentes en el prototipo final

Cabe mencionar que el costo del dispositivo fue de aproximadamente $600.000, contando los materiales

y la manufactura de cada componente, cumpliendo con la restricción económica que se tenía de 2 salarios

mínimos mensuales vigentes.

Mesas de aprendizaje A continuación se presentan las diferentes mesas de aprendizaje intercambiables que se pueden utilizar

en el mecanismo. Es importante aclarar que las diferentes actividades fueron escogidas con ayuda de las

terapeutas y de los padres de familia, y que cada una de ellas permite el fortalecimiento de una u otra

habilidad.

La mesa A se encuentra libre y les permite a los niños dibujar, colorear o simplemente apoyarse para

mantener la posición mientras se realiza la fisioterapia o incluso la terapia con la fonoaudióloga.

Adicionalmente, les brinda a las terapeutas la posibilidad de acomodar cualquier otra actividad en su

superficie. Esta mesa A puede ser adaptada para otra actividad y de esta manera convertirse en la mesa

25 | P á g i n a

B, o en la mesa C si se utiliza por el otro lado. Ambas actividades de la mesa B y C permiten fortalecer la

motricidad fina de los niños, así como la ubicación espacial, el conteo de números y el reconocimiento

de los colores. Por otra parte, la mesa D, que puede utilizarse como mesa E si se utiliza por el otro lado

permite el reconocimiento de colores, formas y texturas, mientras trabaja con distintos tipos de agarres

que promueven la motricidad fina de los pacientes.

Ilustración 23 - Mesas de aprendizaje

A B

C D

E

26 | P á g i n a

PRUEBAS

Al igual que para el bipedestador, el proceso de pruebas se llevó a cabo en 3 fases con el fin de evaluar

su seguridad antes de ser llevado a la fundación.

Pruebas con peso Con el fin de simular el peso de los brazos de los niños se utiliza una masa de 2 kg y se acciona el

bipedestador para pasar de la posición de sedente a bípeda y viceversa. Esta prueba se realiza con el fin

de asegurar que soporte el peso de los brazos de los niños sin fallar.

Ilustración 24 - Pruebas de la mesa con peso

Debido a que la prueba resulta exitosa, se procede con la siguiente fase:

Pruebas con niños sin discapacidad Esta prueba tiene como finalidad evaluar la comodidad del dispositivo y la posibilidad que tiene la mesa

de ajustarse a diferentes inclinaciones, torsos y alturas.

Ilustración 25 - Pruebas de la mesa en posición bípeda (sin discapacidad)

27 | P á g i n a

Ilustración 26 - Pruebas de la mesa en posición sedente (sin discapacidad)

Así pues, la Ilustración 25 presenta las pruebas realizadas a Benjamín de 5 años, una estatura de 1,15 m y

una masa de 18 kg y la Ilustración 26 las pruebas realizadas a Micaela de 6 años, una estatura de 1,20 m y

una masa 20 kg. La prueba se realizó en compañía de su madre Sandra González y consistió en llevar al

niño de una posición sedente a una posición bípeda y viceversa, en este caso modificando la inclinación

de la mesa para 0° y para 45°. Con ayuda de ellos se verificó la comodidad de la mesa, la parte estética y

que, en efecto, permite ajustarse a diferentes torsos, alturas e inclinaciones.

Pruebas en la fundación Finalmente, y luego de haber asegurado el funcionamiento del dispositivo y la seguridad del paciente se

realizan las pruebas en la fundación ACONIÑO. Es importante aclarar que se contó todo el tiempo con

la compañía de la terapeuta Mayra Plazas, quien se encargó de ajustar la mesa y al niño en el bipedestador.

En este caso, la prueba se realiza con Andrés Felipe de 11 años bajo consentimiento informado del

encargado del menor.

Ilustración 27 - Pruebas de la mesa en posición sedente (fundación)

28 | P á g i n a

Ilustración 28 - Pruebas de la mesa en posición bípeda (fundación)

Así pues, la Ilustración 27 y la Ilustración 28 presentan el desarrollo de la fisioterapia realizada con el

niño. Esta terapia tuvo una duración de 45 minutos y en ella se probó el dispositivo en posición sedente

y bípeda, en diferentes inclinaciones y con diferentes mesas de aprendizaje.

Si bien la mesa se ajusta correctamente a todas las posiciones deseadas, en esta prueba se evidencia una

deflexión variante de la mesa a causa de los movimientos del niño. Esta condición no se evidenció en las

2 pruebas anteriores debido a que en estas pruebas la fuerza de apoyo sobre la mesa permaneció

relativamente constante en todo momento, cosa que por las actividades de aprendizaje y por la falta de

control motriz no ocurrió al momento de la prueba en la fundación.

CONCLUSIONES Para concluir, resulta conveniente evaluar el cumplimiento de los requerimientos del usuario a partir del

trabajo realizado. En ese sentido, la información se resume en la Tabla 3:

Tabla 3 - Evaluación del cumplimiento de los requerimientos del cliente

Requerimiento ¿Cómo se mide? Medición Cumple

Seguridad de uso Simulaciones,

cálculos y pruebas Factores de seguridad > 1

Pruebas exitosas Si

Comodidad del usuario Usuarios de prueba Cualitativa Si

Variación de la altura de la mesa

Medición directa Posición bípeda 50 - 90 cm Posición sedente 13 – 40 cm

Si

Inclinación de la mesa Medición directa Rango de 0 - 90° Si

Ajustable al ancho del tronco

Medición directa 6 agujeros variación de 8 cm Si

Estético Terapeutas y padres Cualitativa Si

Adaptable a diferentes actividades

Cantidad de actividades

2 mesas intercambiables: 5 actividades diferentes

Si

Facilidad de accionamiento

Terapeutas Cualitativa Si

Facilidad en el ingreso/salida del niño

Tiempo para acomodar la mesa

< 30 s Si

Operación manual Terapeutas Cuenta con

elementos eléctricos

Cualitativa No

Si

29 | P á g i n a

A partir de esta, es posible concluir que la mesa de aprendizaje se adapta a las necesidades del cliente. Así

pues, cabe destacar que el nuevo dispositivo se acopla correctamente al bipedestador y no requiere de

ningún sistema eléctrico adicional para su funcionamiento. Adicionalmente, brinda una amplia gama de

posibilidades en cuanto a las actividades que se pueden realizar en las terapias, haciendo que su uso no

sea repetitivo y que pueda ser utilizado en varios tipos de terapias como fisioterapia, terapia ocupacional

e incluso fonoaudiología.

RECOMENDACIONES

Si bien el bipedestador y la mesa de aprendizaje están siendo utilizados actualmente en la fundación,

resulta conveniente evaluar el uso de otro punto de apoyo que le brinde mayor estabilidad a la mesa

cuando se realizan las terapias.

Adicionalmente, y dada la posibilidad de la mesa de aprendizaje de adaptarse a diferentes actividades, se

recomienda trabajar en compañía de padres de familia y terapeutas para ampliar el rango de posibilidades

en las actividades realizadas. Se recomienda entonces realizar, no más mesas intercambiables, sino más

accesorios como pelotas, figuras de animales, frutas, partes del cuerpo, etc., que se adapten a las mesas

ya existentes, con el fin desarrollar otras habilidades en los niños.

Finalmente, se recomienda ampliar la distancia que puede haber entre la mesa de aprendizaje y el

bipedestador ya que en algunas terapias con la mesa inclinada y con la mesa en posición horizontal se

requiere un poco más de espacio entre el torso del niño y la mesa.

BIBLIOGRAFÍA

[1] Instituto Colombiano de Bienestar Familiar (ICBF), Orientaciones pedagógicas para la atención

y la promoción de la inclusión de niñas y niños menores de seis años con Parálisis cerebral,

Bogotá, 2017.

[2] D. Jaramillo y L. Mateus, «Evaluación y rediseño de bipedestador eléctrico para pacientes con

parálisis cerebral infantil.,» Universidad de los Andes, Bogotá, 2018.

[3] PARÁLISIS CEREBRAL INFANTIL, «Clasificación de la parálisis cerebral infantil (PCI).,»

2016. [En línea]. Available: https://www.paralisiscerebralinfantil.com/clasificacion.html.

[4] P. Póo, «Parálisis cerebral infantil,» Asociación Española de Pediatría, Barcelona, 2008.

[5] EFISIOPEDIATRIC, «¿Qué es la Fisioterapia Pediátrica o Fisioterapia Infantil?,» [En línea].

Available: https://efisiopediatric.info/que-es-la-fisioterapia-pediatrica/. [Último acceso: 2019].

[6] J. Rodríguez, «Descubre lo que un Terapeuta Ocupacional infantil puede hacer por ti,» Instituto

de Neurorehabilitación Infantil, Almería, 2017.

[7] A. Bermejo, «Help for the March in the Child Cerebral Palsy,» Revista Internacional de Ciencias

Podológicas, vol. 6, nº 1, pp. 9-24, 2012.

30 | P á g i n a

[8] «Asociación Aconiño,» 2017. [En línea]. Available: http://www.aconino.org/.

[9] D. Ullman, The Mechanical Design Process, New York: McGraw-Hill, 2016.

[10] Universidad Nacional de Colombia, «TABLAS ANTROPOMÉTRICAS INFANTILES - Niños

y niñas de 5 a 10 años,» [En línea]. Available:

http://bdigital.unal.edu.co/3488/1/Ruiz_Manuel%2C_tablas_antropometricas.pdf.

[11] MEDWAVE, «Nutrición en parálisis cerebral infantil,» 2008. [En línea]. Available:

https://www.medwave.cl/link.cgi/Medwave/Reuniones/3659.

[12] V. Amezquita y I. Hodgson, «Estimación de la talla en la evaluación nutricional,» Revista Chilena

de Pediatría, pp. 22-30, 2014.

[13] ASM Aerospace specification metals, «AISI Type 304 Stainless Steel,» 2019. [En línea]. Available:

http://asm.matweb.com/search/SpecificMaterial.asp?bassnum=mq304a.

[14] M. Martínez y C. F. J. Calil, «MECHANICS STRENGTH OF MEDIUM DENSITY

FIBERBOARD PART 1: TENSILE STRENGTH PARALLEL TO SURFACE,» 2002. [En

línea]. Available: https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-

221X2002000200008.

[15] J. Walker, «La educación inclusiva para niños con discapacidad,» [En línea]. Available:

http://www.campaignforeducation.org/docs/reports/Equal%20Right%20Equal%20Opportun

ity%20ES.pdf. [Último acceso: Enero 2019].

[16] S. Gómez, V. Jaimes, C. Palencia, M. Hernández y A. Guerrero, «PARÁLISIS CEREBRAL

INFANTIL,» ARCHIVOS VENEZOLANOS DE PUERICULTURA Y PEDIATRÍA, vol. 76,

nº 1, pp. 30-39, 2013.

[17] F. Miller, Cerebral Palsy, Wilmington: Springer, 2005.

[18] M. Laranjeira, S. Alves, T. Dantas, V. Barbosa, J. Machado y L. Varela, «Mechanical Design of a

Standing Frame adapted for Children with mental deficiency,» Elsevier, vol. 70, pp. 278-283, 2018.

[19] J. Troy, Dynamic balance and walking control of biped, Ames, Iowa, USA: Iowa State University,

1995.

[20] B. Iskandriawan, D. Kuswanto y E. F. Soedjito, «Bicycle Design for Children with Spastic

Cerebral Palsy to Enhance Interaction Between Children and Parents,» 1st International Conference

on Bioinformatics, Biotechnology, and Biomedical Engineering (BioMIC), 2018.

[21] T. F. Novacheck, G. Kroll y A. Rasmussen, «Orthoses for Cerebral Palsy,» de Atlas of Orthoses and

Assistive Devices, Elsevier, Inc, 2019, pp. 337-349.

ANEXOS

31 | P á g i n a

ANEXO A

32 | P á g i n a

ANEXO B

33 | P á g i n a

ANEXO C

34 | P á g i n a

ANEXO D

35 | P á g i n a

ANEXO E