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CPGEI (Mestrado): Fabiano Marques Moreira-16/03/16

Defesa Pública de Mestrado do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
Quando 16/03/2016
das 09h00 até 12h00
Onde Sede Central: Sala B- 205
Nome do Contato Prof. Cicero Martelli
Participantes Prof. Cicero Martelli, Dr. Orientador - UTFPR
Prof. Jean Carlos Cardozo da Silva, Dr. Co-orientador - UTFPR
Banca examinadora:
Prof. Cicero Martelli, Dr. Presidente - UTFPR
Prof. Paulo José Abatti, Dr. - UTFPR
Prof. André Luiz Felix Rodacki, Dr. - UFPR
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Caracterização do ciclo da marcha em amputado transtibial com prótese inteligente

Resumo: O presente trabalho apresenta uma aplicação de sensores à fibra ótica baseados em redes de Bragg encapsulados em compósito de resina polimérica com reforço de fibra de vidro no formato de tubo. O objetivo do trabalho foi caracterizar o ciclo da marcha em amputado transtibial através da análise da deformação do tubo conector da prótese. Para essa investigação foi produzido um tubo com o material compósito descrito anteriormente através do método de Moldagem por Transferência de Resina (RTM), com quatro sensores óticos. A prótese em que o tubo original foi substituído é classificada como endoesquelético, possui encaixe à vácuo, tem o tubo conector de alumínio e pé com amortecimento de fibra de carbono. O voluntário para os testes foi um homem de 41 anos, 1,65 metros de altura, 72 quilogramas e canhoto. Sua amputação ocorreu devido a trauma (secção cirúrgica nível medial feita abaixo do joelho do membro inferior esquerdo). Ele é usuário de prótese transtibial há dois anos e oito meses A caracterização da marcha e análise da deformação mecânica e resistência do tubo deu-se pelo ciclo da marcha e a variação do centro de gravidade do corpo através dos seguinte testes: levantar-se, apoiar na perna sem a prótese, apoiar na perna com a prótese, locomoção para frente e locomoção para trás. Os resultados mostram além da caracterização do ciclo da marcha em um amputado transtibial, também um elevado grau de integração das FBGs no compósito e uma alta resistência mecânica do material.
Palavras-chave: Ciclo da marcha, Compósito. Sensor a Fibra Ótica. Prótese transtibial.

Gait cycle characterization in amputee trantibial amputation with intelligent prosthesis.

Abstract: This work presents an application of the optical fiber sensors based on Bragg gratings encapsulated in polymeric composite resin with glass fiber reinforcement in the tube format. The main objective of this study was to characterize the gait cycle in transtibial amputee by analyzing the deformation of the tube connector of the prosthesis. . For this investigation it was produced a tube of the composite material described above using the molding method of resin transfer (RTM) with four optical sensors. The prosthesis in which the original tube was replaced is classified as endoskeletal, has vacuum fitting, tube connector made of aluminum and carbon fiber foot cushioning. . The volunteer for the tests was a man of 41 years old, 1.65 meters tall, 72 kilograms and left-handed. His amputation occurred due to trauma (surgical section is in the medial level, and was made below the left lower limb knee). It is user transtibial prosthesis for two years and eight months. The characterization of gait and analysis of mechanical deformation and tube resistance occurred through the gait cycle and the variation of the center of gravity of the body by the following tests: stand up, support leg without the prosthesis, support in the leg with the prosthesis, walk forward and walk backward. The results showed besides the characterization of the gait cycle in a transtibial amputated also a high degree of integration of the FBGs in the composite and a high mechanical strength of the material.
Keywords: Gait cycle. Composite. Fiber optics sensors. Transtibial prosthesis.

Lista de publicações:

C. Martelli, "Optical Fiber Sensors: The Last Step Towards Mainstream," in Advanced Photonics 2015, OSA Technical Digest (online) (Optical Society of America, 2015), paper SeS4C.1.

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