Desenvolvimento de um sistema de simulação de marcha em hipogravidade

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Leite, Ana Karla Oliveira
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul; Escola Politécnica; Brasil; PUCRS; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
• Palavras-chave em Português: Microgravidade; Hipogravidade; Marcha Humana; ENGENHARIAS
• Link de acesso: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/7880

Em missões espaciais os sistemas cardiovascular, muscular e ósseo são afetados pela falta da ação da força gravitacional terrestre. O descondicionamento muscular pode limitar a capacidade de trabalho da tripulação devido à atrofia e à fraqueza muscular. Em microgravidade e hipogravidade há também mudanças nas estruturas e funções de células ósseas incluindo morfologia, citoesqueleto, crescimento celular e diferenciação, dando início a osteopenia que pode evoluir para osteoporose. Ao analisar que o alto impacto da corrida e caminhada causa estresse necessário para estimular os músculos e ossos responsáveis pela manutenção da postura reduzindo os danos causados pela hipogravidade, as pesquisas relacionadas aos sistemas simuladores de marcha aumentaram consideravelmente tornando-os necessários para evitar descondicionamento ósseo, muscular e cardiovascular antes, durante e após missão espacial. A criação de um Sistema de Simulação de Marcha em Hipogravidade (SSMH) possibilita o estudo das ações nocivas desse ambiente em órbita. Sendo assim, o presente estudo objetivou desenvolver um sistema de simulação de marcha em hipogravidade para estudos sobre fisiologia e biomecânica aeroespacial. Para que esse sistema seja possível, um planejamento estrutural e funcional foi elaborado. Para o desenvolvimento de um protótipo funcional foram necessários os subsistemas: estrutural, utilizando uma estrutura já existente no laboratório de engenharia aeroespacial; suspensão, que envolve a soldagem do suporte para fixação da esteira e adaptação dos suportes cabide, bem como os cabos, fitas e colete envolvidos; de Força, composto pela esteira ergométrica e plataforma de força composta por um CPU de transferência de dados; de comunicação, que é responsável pela comunicação entre plataforma de força e interagir com uma CPU para o recebimento, visualização e armazenamento de dados; e, por fim, simulação, composto por um dinamômetro e um conjunto de cordas elásticas causando diferentes tensões. Os resultados apresentados mostraram que a SSMH foi capaz de simular os ambientes de Marte, Lua e Terra e também, capaz de aumentar ou diminuir o peso aparente do voluntário através da tensão imposta pelas cordas na superfície da esteira. O sub-sistema de comunicação mostrou-se apto a armazenar transferir os dados recebidos da CPU da plataforma de força para o computador, em casos de armazenamento, e transmitir os dados aos avaliadores em caso de teste. E, por fim, a estrutura permaneceu não apresentando tremor ou oscilação quando as cargas eram manuseadas para execução dos testes.