Síntesis mediante algoritmos genéticos de mecanismos articulados de seis barras rígidas para prótesis de rodilla
Palabras clave:
Algoritmos genéticos, mecanismo Watt I, próteses de rodillaResumen
Usando el método de algoritmos genéticos se desarrolla el proceso de síntesis de un mecanismo plano de seis barras tipo Watt I y se aplica al diseño de una prótesis policéntrica de rodilla para garantizar la estabilidad en la fase de extensión y flexión total de la rodilla durante el ciclo de marcha de una persona. Se seleccionaron seis puntos de precisión de la trayectoria del centro instantáneo de rotación del eslabón acoplador, con una población de mil individuos formados con las longitudes de eslabones y ángulos de movimiento del meca-nismo. La función de aptitud se obtuvo con la ecuación de Freudenstein aplicada a dos mecanismos de cuatro barras que conforman la prótesis y las restricciones de diseño fueron: dimensiones mínimas y máximas de las barras, criterio de Grashof, relaciones angulares para elementos ternarios, ángulo de transmisión y juntas instantáneas inactivas.
Citas
Afshari, J.; Nazari, F.; Baghalian, S.; Malihi, S.;. 2012. Applying genetic algorithm for optimization of six-bar mechanism of prosthetic knee joint. International Journal of Engineering & Applied Sciences (IJEAS),4(1): 9-16.
Ayala, N. 2018. Optimización de la síntesis de un mecanismo de seis barras con aplicación en prótesis de rodilla humana, garantizando la estabilidad en el ciclo de marcha, mediante algoritmos genéticos. Tesis para título de ingeniero mecánico, Universidad Nacional de Trujillo, Trujillo, Perú.
Chen, Y. 2005. Extending the Scalability of Linkage Learning Genetic Algorithms. In Extending the Scalability of Linkage Learning Genetic Algorithms. Springer-Verlag,190(1), https://doi.org/10.1007/b102053
Choudhary, P.; Mishra, P.; Ranjan, V. 2014. A Proprioceptive Discussion on Mechanism Used for Knee Joint from 2000-2012: A Literature Review. International Journal of Scientific and Research Publications, 4(5). www.ijsrp.org
Erkaya, S.; Uzmay, I. 2008. A neural-genetic (NN-GA) approach for optimising mechanisms having joints with clearance. Multibody System Dynamics, 20(1): 69–83. https://doi.org/10.1007/s11044-008-9106-6
Góngora, L.; Rosales, C.; González, I.;Pujals, N. 2003. Articulación de la rodilla y su mecánica articular. Medisan. 7(2), 100-109, https://www.imbiomed.com.mx/articulo.php?id=23528
Gunston, F. 1973. Polycentric Knee Arthroplasty: Prosthetic Simulation of Normal Knee Movement. Clinical Orthopaedics and Related Research, 94: 128–135.
Jin, D.; Zhang, R.; Dimo, H. ; Wang, R.; Zhang, J. 2003. Kinematic and dynamic performance of prosthetic knee joint using six-bar mechanism. Journal of Rehabilitation Research and Development, 40(1): 39–48. https://doi.org/10.1682/JRRD.2003.01.0039
Lugo , E. 2012. Diseño de mecanismos utilizando algoritmos genéticos con aplicación en prótesis para miembro inferior. Tesis para obtención de grado de doctor en ciencias, Instituto Politecnico Nacional, Mexico D.F. Mexico
Nordin, M., & Frankel, V. H. 2004. Biomecánica básica del sistema musculoesquelético,3ra Edición. Editorial McGraw-Hill.Madrid, España, 324 pp.
Pantoja, J.; Villarreal, M.; González, J.; Sepúlveda , G. 2017. Síntesis óptima de un mecanismo para la marcha bípeda utilizando evolución diferencial. Revista Internacional de Metodos Numericos Para Calculo y Diseno En Ingenieria, 33(1–2): 138–153. https://doi.org/10.1016/j.rimni.2016.04.004
Pucheta, M.; Cardona, A. 2003. Síntesis de tipo y dimensional de mecanismos utilizando algoritmos genéticos y ecuaciones algebraicas exactas. Mecánica Computacional, 22(1): 1200–1216.
Radcliffe, C. W. 1977. The knud jansen lecture Above - Knee prosthetics. Prosthetics and Orthotics International, 1(3): 146–160. https://doi.org/10.3109/03093647709164629
Sancisi, N., Caminati, R., & Parenti-Castelli, V. 2009. Optimal Four-Bar Linkage for the Stability and the Motion of the Human Knee Prostheses. Em Atti del XIX CONGRESSO dell' Associazione Italiana di Meccanica Teorica e Applicata, Ancona. 2009. p. 1-10
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