Desenvolvimento de máquina CNC para a fabricação de encostos anatômicos e personalizados em blocos de espuma - Cardoso Júnior, Edinaldo Serra [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024)
Na presente pesquisa foi desenvolvida uma máquina de Controle Numérico Computadorizado (CNC), cuja função principal é a fabricação de encostos anatômicos e personalizados em blocos de espuma flexível através do processo de usinagem, visando atender, sobretudo, pessoas com Paralisia Cerebral (PC) que necessitam de estabilização e adequação postural. No âmbito do desenvolvimento de recursos de Tecnologia Assistiva, a demanda por adequação postural na posição sentada é significativa, especialmente para indivíduos com PC que dependem de cadeiras de rodas. A personalização é um fator crucial para essas tecnologias, mas o alto custo e a elevada procura resultam em grandes filas de espera e uma oferta limitada. Infelizmente, essa limitação impede que pessoas com PC desfrutem de melhorias funcionais, independência, qualidade de vida e inclusão social. Conscientes desses desafios, optou-se por utilizar a tecnologia CNC para desenvolver uma máquina que agilize o processo, reduza custos e mantenha a qualidade. Essa iniciativa visa proporcionar um suporte de vida eficiente, contribuindo para uma vida digna, maior independência e qualidade de vida para pessoas com deficiência (PcD). Desse modo, a máquina CNC desenvolvida incorpora software e hardware de código aberto, o que resulta em uma redução significativa nos custos de construção. A fase inicial envolveu a prototipagem da máquina por meio de um software CAD, permitindo uma análise detalhada dos custos e a flexibilidade para realizar ajustes necessários durante o desenvolvimento. A máquina CNC é altamente escalável e personalizável, possibilitando sua aplicação em diversos processos, como usinagem de diferentes materiais e outros procedimentos típicos de máquinas CNC. Realizou-se testes iniciais de desbaste em blocos de espuma flexível, utilizando um spindle a 12.000 RPM e uma fresa de topo reto para corte em materiais plásticos. A máquina CNC demonstrou acurácia no processo, conforme previsto no desenho 3D. Posteriormente, pretende-se executar o processo de fabricação de um encosto anatômico personalizado com base em um modelo real obtido por digitalização 3D. A expectativa é que esse avanço concreto resulte em melhorias significativas na qualidade de vida para indivíduos com Paralisia Cerebral.

In the present research, a Computer Numerical Control (CNC) machine was developed, whose primary function is to manufacture anatomical and customized backrests in flexible foam blocks through machining processes. The main aim is to cater, especially, to individuals with Cerebral Palsy (CP) who require stabilization and postural adjustment. In the field of Assistive Technology development, there is a significant demand for postural adjustment while seated, particularly for individuals with CP who rely on wheelchairs. Customization is a crucial factor for these technologies, but high costs and high demand result in long waiting queues and limited availability. Unfortunately, this limitation hinders individuals with CP from enjoying functional improvements, independence, quality of life, and social inclusion. Aware of these challenges, we chose to use CNC technology to develop a machine that streamlines the process, reduces costs, and maintains quality. This initiative aims to provide efficient life support, contributing to a dignified life, greater independence, and improved quality of life for people with disabilities (PwD). The developed CNC machine incorporates open-source software and hardware, resulting in a significant reduction in construction costs. The initial phase involved prototyping the machine using CAD software, allowing for a detailed cost analysis and flexibility to make necessary adjustments during development. The CNC machine is highly scalable and customizable, enabling its application in various processes such as machining different materials and other typical CNC machine procedures. Initial tests involved roughing cuts on flexible foam blocks using a 12,000 RPM spindle and a straight-end mill for cutting plastic materials. The CNC machine demonstrated accuracy in the process, as envisioned in the 3D design. Subsequently, the plan is to execute the manufacturing process of a customized anatomical backrest based on a real model obtained through 3D scanning. The expectation is that this concrete advancement will result in significant improvements in the quality of life for individuals with Cerebral Palsy.
Development of CNC machine for manufacturing anatomical and customized backrests in foam blocks
Keywords: Máquina CNC; Estabilização; Adequação postural; Tecnologo assistiva; Paralisia cerebral; CNC machine; Stabilization; Postural adjustment; Assistive technology; Cerebral palsy