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Archivio digitale delle tesi discusse presso l’Università di Pisa

Tesi etd-11022024-230413


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
POLI, FRANCESCO
URN
etd-11022024-230413
Titolo
Studio, analisi e design di polso prostetico Variable Stiffness
Dipartimento
INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE
Corso di studi
INGEGNERIA BIOMEDICA
Relatori
relatore Prof. Scilingo, Enzo Pasquale
relatore Prof. Bicchi, Antonio
Parole chiave
  • Analisi agli elementi finiti
  • CREO Parametrics
  • FEM
  • Fundamental Grasping Matrix
  • Materiali
  • MATLAB
  • Polso
  • Prostetics
  • Protesi
  • Rigidezza variabile
  • Soft Robots
  • Statica
  • Variable Stiffness
  • Wrist
Data inizio appello
27/11/2024
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
27/11/2064
Riassunto
La IIT ha sviluppato un prototipo di protesi di polso a 3 gradi di libertà e a rigidezza variabile, tuttavia in fase di testing del dispositivo sono stati osservati malfunzionamenti e fallimenti del meccanismo. Nel corso di questa tesi ho creato un modello matematico tramite MATLAB che schematizzasse i carichi agenti sui singoli componenti meccanici del polso, ho creato un database di tutte le possibili configurazioni assumibili in fase operativa e ho identificato le peggiori condizioni di lavoro del dispositivo. Successivamente ho eseguito analisi FEM su ogni singolo componente per stimare le principali deformazioni agenti, infine ho trovato soluzioni apposite per ridurre tutte le deformazioni principali.

IIT has developed a prototype of a wrist prosthesis with 3 degrees of freedom and variable stiffness. However, during device testing, malfunctions and mechanical failures were observed. In this thesis, I created a mathematical model using MATLAB to map the loads acting on the individual mechanical components of the wrist. I developed a database of all possible configurations in operational phases and identified the worst working conditions for the device. Subsequently, I performed FEM analyses on each component to estimate the main deformations in action, and finally, I devised specific solutions to reduce all primary deformations.
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