Rodillera Ortopédica Modular (V1)
Rodillera Ortopédica Modular
El presente proyecto se origina en el marco del curso ME4705-1 Fabricación Digital. Consiste en un refuerzo para rodillera de ciclismo imprimible en 3D por partes (modular) para proteger la articulación de la rodilla. El proyecto en sí apunta a la reducción de costos de una rodillera ortopédica convencional del mercado, producto que, si bien comprende más protección que el que se propone en este proyecto, apunta al mismo objetivo y su precio puede ascender a los mil dólares.
El producto presentado es considerable un prototipo dado que existen distinguibles mejoras al actual diseño, y eventuales correcciones que podrían aumentar su desempeño.
Tras un largo proceso de bocetos y diseño, se inician mediciones para luego diseñar en el software Fusion 360. El diseño de la rodillera se basa tanto en la flexibilidad de una pieza delgada de PLA como en la dureza de una pieza más gruesa, y comprende 10 piezas imprimibles en 3D además del uso de 4 rodamientos (medida ABEC7, tradicionales del skate). Las piezas pueden atornillarse o pegarse mediante resina epóxica.
La rodillera ortopédica modular se sujeta a una rodillera estándar de ciclismo mediante dos perneras, las cuales tienen clips y pasadores por los cuales pasa la correa de la rodillera. Las perneras se unen a 4 estructuras que conectan las perneras mismas con las protecciones de la rodilla. Estas conexiones comprenden una cavidad para insertar un rodamiento por su borde externo. El borde interno del rodamiento se sujeta en las protecciones de la rodilla, que consiste en un bloque más grueso de PLA.
OBSERVACIONES: el diseño está sujeto a modificaciones por los siguientes aspectos
- Rodamientos: El radio exterior de las estructuras que sostienen los rodamientos fue mal diseñda y no se sujetan bien. También se podría dar esta falla por la dirección en que se imprimieron tales piezas. Lo anterior se solucionó al agregar teflón por el borde exterior de los rodamientos para fijarlos a las cavidades.
- Roce entre piezas: Las estructuras rozantes se lijaron (hasta el grano 1200 al agua) para mejorar parcialmente el desempeño. A futuro se podría modificar el diseño actual para que el material rozante no sea PLA, sino algún otro plástico liso o teflón, o limitar el roce de mejor manera al rodamiento exclusivamente.
- Tope entre piezas, rango dinámico: El borde interno de las protecciones se tuvo que modificar sobre la marcha para evitar reducción de rango dinámico; en el diseño basta con incluir un fillet con el radio adecuado. Las estructuras que sujetan los rodamientos por el borde externo también se modificaron sobre la marcha, y a futuro deben ajustarse lo más posible al margen del rodamiento para no topar con las protecciones de la articulación misma y no limitar el rango de movimiento.
- Protección de la articulación: La separación de las protecciones mismas de la articulación se separan en sobremanera de la rodilla. Lo anterior se entendió en el diseño para agregar un material acolchado o goma, tal que puedan presionar la rodilla y protegerla previo a cualquier golpe o caída.
Finalmente, el diseño es perfectible. Actualmente cumple con adaptarse a una rodillera de ciclismo y la protección tiene un diseño viable, pero cabe modificar algunas medidas tal como se explicita anteriormente tanto para mejorar su desempeño como para lograr el objetivo de proteger la rodilla ante esfuerzos laterales que un accidente de ciclismo podría ocasionar.
