Diseño geométrico de exoesqueleto modular y parametrizable para movimientos de rotación articular

Diseño geométrico de un exoesqueleto modular y vestible, adaptable a distintas morfologías humanas mediante modelado 3D, clustering y análisis antropométrico con SMPL-X.

Autores:
Aguirre Colorado, Óscar Andrés
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2025
Institución:
Universidad de los Andes
Repositorio:
Séneca: repositorio Uniandes
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/76227
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/1992/76227
Palabra clave:
Exoesqueleto
Segmentacion Corporal
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Ergonomia
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Morfología Humana
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spelling Al consultar y hacer uso de este recurso, está aceptando las condiciones de uso establecidas por los autoresAttribution 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Camargo Leyva, Jonathanvirtual::24129-1Aguirre Colorado, Óscar AndrésCamargo Leyva, JonathanFacultad de Ingeniería::Dinámica De Maquinaria2025-06-03T14:24:42Z2025-06-03T14:24:42Z2025-05-31https://hdl.handle.net/1992/76227instname:Universidad de los Andesreponame:Repositorio Institucional Sénecarepourl:https://repositorio.uniandes.edu.co/Diseño geométrico de un exoesqueleto modular y vestible, adaptable a distintas morfologías humanas mediante modelado 3D, clustering y análisis antropométrico con SMPL-X.Este proyecto presenta el diseño geométrico de un exoesqueleto modular y parametrizable enfocado en los movimientos de rotación articular. Se parte de la necesidad de crear exoesqueletos ergonómicos y adaptables a las diversas características antropométricas de la población. De esta manera, se acudió a modelos sintéticos 3D de cuerpos humanos, generados a partir del add-on de SMPL-X. Este es un modelo paramétrico basado en datos de escaneos 3D reales. A partir de 400 modelos generados (200 hombre y 200 mujeres), se realizaron estudios estadísticos y se aplicaron métodos de clasificación mediante clustering, usando el algoritmo de K-Means para catalogar tres tallas (S, M y L). Por cada talla, se calculó una superficie promedio de brazo y pierna. Con base en la superficie promedio de un brazo de talla M, se diseñó un exoesqueleto, de forma que este sea fácilmente adaptable a la variación de las morfologías humanas. Su diseño se basó en obtener un producto vestible y sistema modular, que permita una fácil construcción e intercambio de piezas. Además, se siguió una metodología de iteración. También, se diseñó un mecanismo que permite mantener la alineación del eje de rotación del codo con el motor, mediante expansión y compresión (ULV). Finalmente, se fabricó y valido un prototipo físico para comprobar su ergonomía, modularidad y funcionalidad. Este trabajo establece una metodología escalable para el diseño sobre las diferentes partes del cuerpo. De esta manera se busca obtener un exoesqueleto de cuerpo completo.Pregrado52 páginasapplication/pdfspaUniversidad de los AndesIngeniería MecánicaFacultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería MecánicaDiseño geométrico de exoesqueleto modular y parametrizable para movimientos de rotación articularGeometric Design of a Modular and Parametrizable Exoskeleton for Articular Rotation MovementsTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTexthttp://purl.org/redcol/resource_type/TPExoesqueletoSegmentacion CorporalModelado 3DErgonomiaVestibleMorfología HumanaDiseño GeometricoImpresion 3DMachine LearningExoskeletonWearablesBlenderSMPL-XIngenieríaR. J. Kuczmarski, «CDC growth charts: United States,» Advance Data, nº 314, pp. 1-27, 2000.J. M. Malina, «Ethnic variation in growth and body proportions,» Progress in Human Biology, vol. 19, nº 1, pp. 1-45, 1995.W. D. McArdle, F. I. Katch y V. L. 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