[en] DESIGN AND SIMULATION OF A PASSIVE TRANSTIBIAL PROSTHESIS FOR PARALYMPIC ROWERS

[pt] PROJETO E SIMULAÇÃO DE UMA PRÓTESE TRANSTIBIAL PASSIVA DESTINADA A REMADORES PARALÍMPICOS

[pt] JOAO MARINS DA SILVA

[pt] SIMULACAO

[pt] REMO

[pt] CINEMATICA DIRETA

[pt] PROTESE

[pt] SINGULARIDADE

[pt] BIOMECANICA

[pt] CORPOS RIGIDOS

[pt] OTIMIZACAO

[en] SIMULATION

[en] ROWING

[en] DIRECT KINEMATIC

[en] PROSTHETICS

[en] SINGULARITY

[en] BIOMECHANICS

[en] RIGID BODIES

[en] OPTIMIZATION

[pt] Nos esportes, o evento dos Jogos Paralímpicos é o principal meio de inclusão de atletas com deficiências físicas, visuais e mentais. Em relação ao remo paralímpico, a competição possibilita uma disputa igualitária entre esportistas com amputação. No entanto, dado que o regulamento desse esporte não permite a implementação de elementos armazenadores de energia mecânica (molas), torna-se mais desafiador a tarefa de otimizar a reprodução do movimento do membro inferior e, consequentemente, da remada. Este trabalho aborda um projeto de prótese transtibial passiva aplicada ao remo paralímpico, visando o estudo e a otimização da remada de uma remadora paralímpica. Foram desenvolvidos modelos analíticos para o sistema, uma simulação computacional com auxílio do software SolidWorks Motion Analysis para sua validação, uma metodologia de otimização do sistema, uma abordagem conceitual para o desenvolvimento de uma prótese transtibial passiva destinada a remadores paralímpicos e uma proposta de aparato para testes experimentais. A implementação de um componente atuando como restrição cinemática à prótese transtibial apresentou resultados satisfatórios para a redução de esforços pelo quadril durante a remada. Os resultados provindos das simulações no SolidWorks Motion Analysis apontaram a validade dos modelos analíticos, indicando que a implementação do batente ou de um mecanismo de travamento podem otimizar a eficiência da remada da atleta.

[en] In sports, the Paralympic Games is the main form of inclusion of athletes with physical, visual, and mental disabilities. Regarding paralympic rowing, the sport enables rowers with an amputation to compete in an equal environment. Nevertheless, components responsible for mechanical energy storage, such as springs, are restricted during the competition, thus making more challenging the replication of the rowing movement by the lower limb. This work approaches a study and an optimization of the sculling of a paralympic rower with transtibial amputation using a passive prosthesis. Analytic models describing the system were developed and validated through SolidWorks Motion Analysis simulations. In addition, an optimization methodology for the system was developed, a design project of a prosthetic leg and foot for paralympic rowers was conducted, and an experimental setup was suggested. The component responsible for a kinematics restriction to the system presented satisfactory results to reduce the efforts made by the hip joint during rowing. The results related to the simulations through SolidWorks Motion Analysis indicated the validation of the models, pointing out the role of a restriction mechanism acting on the prosthetic leg as a tool responsible for the optimization of rowing efficiency for the paralympic athlete.

MARCO ANTONIO MEGGIOLARO

HELON VICENTE HULTMANN AYALA

FREDERIC MALLRICH JUNIOR

2023-08-03

[pt] TEXTO

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https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.63501