Resumen en español

Objetivo general Desarrollar habilidades investigativas mediante el desarrollo de proyectos de mecánica aplicada al cuerpo humano. Objetivos específicos 1. Realizar un análisis de marcha de los integrantes del semillero empleando el sistema de captura de movimiento VICON presente en el laboratorio de Ciencias Aplicadas al Movimiento - CAME. 2. Realizar un análisis estático y dinámico de la pisada de los integrantes del semillero empleando el sistema de baropodometría Sensor Médica presente en el CAME. 3. Diseñar plantillas para calzado que contribuyan a mejorar los patrones de marcha y pisada para cada uno de los integrantes del semillero con base en los resultados de los análisis previos realizados usando los sistemas del CAME. CONTENIDO Describa temáticas, materiales y metodología empleadas para el abordaje del semillero de acuerdo con el plan que se propuso ejecutar y que fue ofertado a los estudiantes. Análisis de marcha Se realizó un análisis de la marcha de un estudiante del programa de Ingeniería Biomédica de la EIA, empleando el equipo de captura de movimientos mediante marcadores y cámaras infrarrojas de marca VICON del laboratorio de Ciencias Aplicadas al Movimiento – CAME ubicado en la sede Zúñiga de la Universidad EIA. Inicialmente, se había planteado realizar este análisis para todos los integrantes del semillero, sin embargo, la completa instrumentación del sujeto de pruebas requiere un tiempo que, al considerarlo para todos los integrantes, implica una inversión que sobrepasa el tiempo destinado a la sesión de semillero. Es necesario mencionar que el semillero contó con la asistencia del profesor del CES Diego Alejandro Calderón López, quien es también Investigador de la EIA, para los análisis de marcha con el equipo VICON. Su experiencia para análisis biomecánicos usando captura de movimiento fue fundamental para que la experiencia de estas sesiones de análisis fuese fructífera. Para completar el ejercicio se usaron los siguientes materiales y metodología: - Materiales y equipos: se emplearon marcadores reflectivos con geometría esférica, cinta doble faz y el equipo de cámaras VICON con el software NEXUS y el modelo de miembros inferiores de VICON para análisis de marcha Plug in Gait Lower Body Model. También se usaron electrodos de marca 3M y el equipo para mediciones de electromiografía marca NORAXON. - Metodología: primero, se solicita al sujeto de pruebas asistir a la sesión con lycra ceñida al cuerpo, para luego instrumentarlo con los marcadores en sus miembros inferiores. Usando cinta doble faz, se le adhieren los marcadores a la piel o a sus ropas. Al mismo tiempo, se instrumenta con electrodos en sus miembros inferiores en puntos específicos de la piel donde se hallan regiones particulares de los músculos, siguiendo las guías de análisis Biomecánico de VICON y NORAXON. Una vez se realiza la captura de movimientos, se procede con el análisis cinético y cinemático. Análisis estático y dinámico de la pisada - Materiales y equipos: se empleó para los análisis estáticos y dinámicos de la pisada el equipo de Baropodometría con el que cuenta la Universidad EIA en el laboratorio CAME. Este equipo es de marca Sensor Médica, y se usa conectado al software FreeStep, el cual recibe y procesa las mediciones para ofrecer los resultados. - Metodología: los estudios de baropodometría estática y dinámica se realizaron sobre todos los integrantes del semillero. El objetivo consiste en medir los perfiles de presión plantar con la persona en una posición de bipedestación (estática) y con la persona realizando una marcha sobre el tapete sensor. Un estudio de este tipo permite conocer los puntos de mayor presión plantar, los cuales se podrían asociar con una mayor probabilidad de riesgo de lesiones y apoyar la toma de decisiones para corregir defectos en la pisada. En la sección de resultados se detalla el protocolo de las pruebas y algunos resultados. Diseño de plantillas para calzado - Materiales y equipos: para el logro del objetivo específico relacionada con este punto se emplearon herramientas de software, como son el Autodesk Inventor Professional y el módulo de cálculo Autodesk Nastran para análisis mediante el Método de los Elementos Finitos. Estas herramientas de software fueron gestionadas por el docente para que estuviesen disponibles en una de las aulas de cómputo del piso 4 de la sede Zúñiga de la Universidad EIA. También se hizo uso del escáner 3D disponible en el CAME, con el cual se realizó un modelo digital del pie de un voluntario para ser usado en las simulaciones numéricas para el diseño de la plantilla. - Metodología: la metodología consistió en la lectura de artículos con resultados de investigación acerca del diseño de plantillas para calzado, particularmente, empleando herramientas computacionales de software de dibujo CAD y de análisis numérico por Elementos Finitos. Estos artículos de investigación constituyeron una guía de diseño para las plantillas. Durante las sesiones se realizaron análisis de los datos obtenidos a partir del análisis de marcha tanto con el equipo VICON como con el sensor de presiones plantares, para luego proceder a definir requerimientos de diseño y posteriormente dimensionar y definir geometrías y materiales para las plantillas.