Análisis cinemático del movimiento de flexión-extensión del dedo pulgar mediante un mecanismo de palanca / Cinematic analysis of the flexion-extension movement of thumb finger by a bar mechanism

RESUMEN

Introducción: La recuperación del grado de movilidad de las estructuras internas de la mano es un factor importante en la rehabilitación de pacientes. Objetivo: Estudiar la cinemática del movimiento de flexión-extensión de las estructuras internas del dedo pulgar a través de un mecanismo de palanca. Métodos: Se emplearon los métodos de análisis y síntesis de la teoría de mecanismos y máquinas. El dedo pulgar se definió como una cadena cinemática de tres grados de libertad. Resultados: La velocidad y aceleración máxima se obtuvieron en el recorrido de la posición extrema superior hasta la de agarre. La velocidad angular para la unión metacarpo-falángica (MCP) fue 9.12 rad/s, 18.10 rad/s en la inter-falángica proximal (PIP) y 10.07 rad/s en la inter-falángica distal (DIP); la velocidades lineal para la unión metacarpo-falángica (MCP) fue 0.45 m/s, 0.73 m/s en la inter-falángica proximal (PIP) y 0.30 m/s para la inter-falángica distal (DIP); as aceleraciones para MCP fue 4.10 m/s2 en el caso de la tangencial, 187.61 m/s2 para la normal; en la inter-falángica proximal (PIP) fue de 13.3 m/s2 en el caso de la tangencial, 163.71 m/s2 para la normal; y para la inter-falángica distal (DIP) fue de 3.04 m/s2 en el caso de la tangencial, 31.52 m/s2 para la normal. Conclusiones: Se definen las ecuaciones fundamentales que permitieron el obtener las velocidades y las aceleraciones durante el movimiento de flexo-extensión de las uniones del mecanismo, en las posiciones principales del dedo pulgar(AU)

ABSTRACT

Introduction: The recuperation of the range of mobility of the hand is an important factor in the patient rehabilitation. Objective: To study the kinematics of the flexion-extension movement of the thumb by a bar mechanism. Methods: The methods of analysis and synthesis of the theory of mechanisms and machines were used. The thumb was defined as a kinematic mechanism of three degrees of freedom. Results: The maximum speed was obtained between the upper position and the intermediate (or gripping) position. The angular velocities for the metacarpophalangeal joint (MCP) were 9.12 rad/s, in the proximal inter-phalangeal (PIP) of 18.10 rad/s and the distal inter-phalangeal (DIP) 10.07 rad/s. Also the linear velocities behaved as follows for the metacarpophalangeal joint (MCP) was 0.45 m/s, in the proximal inter-phalangeal (PIP) of 0.73 m/s to the distal inter-phalangeal (DIP) 0.30 m/s. Also the maximum accelerations are also obtained from the upper-end position to the intermediate (or gripping). Accelerations for the metacarpophalangeal joint (MCP) were 4.10 m/s2 for tangential component, 187.61 m/s2 for normal component; in the proximal phalangeal inter (PIP) was 13.3 m/s2 for tangential component, 163.71 m/s2 for normal component; and inter-phalangeal distal (DIP) were 3.04 m/s2 for tangential component, 31.52 m/s2 for normal component. Conclusions: The fundamental equations that allowed obtaining the velocities and accelerations during the movement of flexion and extension of the mechanism joints in the main positions of thumb were defined(AU)