Development of a low-cost wearable prevention system for MSDS using IMU systems and electrically conductive materials via additive manufacturing

Résumé

Los trastornos musculo esqueléticos son lesiones crónicas comunes en las líneas de producción debido a movimientos repetitivos. Se consideran como la principal causa de absentismo por bajas, reducción de la producción y aumento de costes. Un gran número de estudios ha mostrado que la mayor parte de las molestias están localizadas en las extremidades superiores, pero pocos estudios se han centrado en la evaluación del grado de exposición de la mano a estas lesiones. El principal objetivo de esta tesis es desarrollar un wearable de bajo-coste para prevenir y evaluar los riesgos de exposición potenciales a estas lesiones musculoesqueléticas en la mano. A tal fin, esta tesis incluye una evaluación de los métodos de valoración ergonómica, el desarrollo de un prototipo de wearable de bajo-coste y una investigación experimental para implementar materiales funcionales en el prototipo mediante Fabricación Aditiva. En la parte de evaluación, se seleccionaron siete metodologías ergonómicas para compararlas mediante un cuestionario y entrevistas con expertos. Se concluyó que los sistemas inerciales (IMU) son la tecnología más adecuada para evaluar las lesiones musculo esqueléticas en la mano. Para el desarrollo, se seleccionaron elementos de hardware basados en Arduino para desarrollar un prototipo que capturaba el movimiento de los dedos índice y pulgar usando el sistema de cuaterniones. Finalmente, se fabricó un prototipo que incorporaba un material conductor eléctrico depositado mediante Fabricación Aditiva para conectar el hardware. Varios filamentos conductores fueron probados previamente, y se desarrolló una metodología optimizada para evitar los efectos de la contaminación cruzada.