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
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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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