Síntesis de un mecanismo de rodilla para prótesis transfemoral

Este artículo presenta el diseño y validación computacional de una prótesis transfemoral con rodilla policéntrica, usando síntesis cinemática y dinámica de sistemas multicuerpo. Se sintetizaron dos mecanismos (cuatro barras y Stephenson) para reproducir la trayectoria fisiológica del centro instantáneo de rotación (CIR) de la rodilla humana. La optimización mediante un algoritmo adaptativo de evolución diferencial generó configuraciones con error RMS del CIR significativamente reducido. El mecanismo obtenido cubre un rango de movimiento de 90.1° entre 97° (extensión) y 7° (flexión), cumpliendo los criterios de estabilidad pasiva reportados en la literatura. El modelo dinámico formulado mediante Lagrange aumentada mostró alta concordancia con el análisis cinemático (errores <0.2%) y fuerzas articulares entre 750 y 1750 N, validando la estabilidad y la bifurcación automática durante la marcha. El diseño final es estructuralmente viable y manufacturable mediante procesos convencionales.