TCC CADEIRA FISIOTERAPÊUTICA

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CADEIRA FISIOTERAPÊUTICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
São Paulo 
2017 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ETEC JARAGUÁ - 228 
 
 
 
 
 
 
 
 
DANIEL CLARO NUNES 
GABRIEL LOPES ALEXANDRE 
GUILHERME BOMFIM DA SILVA 
GUSTAVO DE SOUZA DA SILVA MARQUES 
IGOR AUGUSTO SILVA 
 
 
 
 
 
CADEIRA FISIOTERAPÊUTICA 
 
 
 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado a 
ETEC Jaraguá, pelo grupo Daniel Claro Nunes, 
Gabriel Lopes Alexandre, Guilherme Bomfim Da 
Silva, Gustavo de Souza da Silva Marques e Igor 
Augusto Silva como requisito parcial para obtenção 
do título de Técnico em Eletrotécnica. 
 
Prof. Orientador: Jean Mendes Nascimento 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
São Paulo 
2017
 
Aprovação 
 
 
 
Este trabalho foi julgado como suficiente para obtenção do título de Técnico em 
Eletrotécnica e aprovado em sua forma final. 
 
 
 
São Paulo, ___________ de __________________de 2017 
 
 
 
Profº Edilson Peixoto Rebollo 
Coordenador do curso Técnico em Eletrotécnica Integrado ao Ensino Médio 
 
 
 
BANCA EXAMINADORA 
 
 
 
________________________________________ 
Prof. Jean Mendes Nascimento (Orientador) 
 
 
 
________________________________________ 
Prof. Gilberto Aranega Jr. 
 
 
 
________________________________________ 
Prof. Juraci Gomes da Rocha 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
 
 
Agradecemos acima de tudo a Deus por ter nos dado saúde е força para o 
desenvolvimento do projeto. À Instituição ETEC Jaraguá e ao seu corpo docente, pelo ambiente 
criativo е amigável seu nos proporcionou durante nossa caminhada. 
Agradecemos ao nosso orientador Jean Mendes, pelo apoio educativo e sua dedicação à 
construção deste projeto, também gostaríamos de agradecemos ao Professor Leonardo que nos 
apresentou várias ideias durante o nosso projeto e sempre esteve a disposição a esclarecer as 
dúvidas que surgiram. 
Por fim gostaríamos de agradecer nossos colegas de sala e aos professores Carlos Rocha, 
Ingrid Souza e Luciano Dias pela colaboração durante o desenvolvimento do projeto. 
 
 
 
EPÍGRAFE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“Se deres um peixe a um homem faminto, 
vais alimentá-lo por um dia. Se o ensinares 
a pescar, vais alimentá-lo toda a vida’’ 
Lao-Tsé 
 
 
RESUMO 
 
Com a demora nos atendimentos para recuperação pós-operatório, gera-se filas no que prejudica 
a recuperação do paciente, assim como, a defasagem no atendimento do fisioterapêutico em 
relação ao tempo ao lado do paciente além do mais, meios alternativos são extremamente caros. 
Assim, esse projeto busca um protótipo para baratear e aprimorar o auxílio na recuperação pós-
operatório através de uma cadeira fisioterapêutica com componentes simples e baratos, assim 
podendo contribuir com a área da saúde de maneira viável para todos os lados. O projeto visa 
promover a recuperação de um jeito mais cômodo possível tanto para o paciente como para o 
fisioterapêutico. Para isso foi desenvolvido um projeto encarregado de tais tarefas. Atualmente 
poucas clinicas públicas de recuperação possuem COM ( Movimento Passivo Continuo ) no 
qual o nosso projeto é classificado, clinicas particulares que geralmente possuem esse sistema 
tem um preço elevado assim restringindo pacientes com pouca capacidade financeira, assim 
com o preço baixo do nosso projeto surge uma possibilidade de viabilização a todos os tipos 
de pacientes .Para que fosse feita a exemplificação, um protótipo da cadeira foi desenvolvido 
com uma carteira retirada do ambiente escolar e feita suas devidas modificações, 
implementando uma nova base para o apoio a perna e realizar o movimento continuo de 
levantamento para a recuperação através de um motor que levantara a base suspensa. 
Palavras chave: Recuperação; Fisioterapia; Acessibilidade; Cadeira e Movimento. 
 
 
 
 
ABSTRACT 
With the delay in attendances for postoperative recovery, queues in which damages the patient's 
recovery,as well as, the lag in physiotherapeutic care about the time beside the patient 
Moreover, alternative means are extremely expensive.Thus, this project seeks a prototype to 
cheapen and improve the help in postoperative recoveryphysiotherapist.The project aims to 
promote the recovery of a comfortable way possible both for the patient and for the 
physiotherapy. For it was developed a project charged with such tasks. Currently few public 
clinics have CPM recovery (Continuos passive motion) in which our project is classified, 
private clinics that usually have this system has a high price so restricting patients with little 
financial capacity, so with the low price of our project there is a possibility of making all kinds 
of patients. To be made examples, a prototype of the Chair was developed with a withdrawal 
from the school environment and made their due modifications,implementing a new base for 
the support leg and perform the movement still for the recoverythrough an engine that had 
raised the base suspended. 
Keywords: Recovery; Physical therapy; Accessibility; Chair and movement. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 1 - Vista posterior das estruturas articulares do joelho ................................................ 18 
Figura 2 - Vista superior das estruturas articulares do joelho ................................................. 18 
Figura 3 - Menisco .................................................................................................................. 19 
Figura 4 - Músculos ................................................................................................................. 21 
Figura 5 - Joelho(tendões) ....................................................................................................... 24 
Figura 6 - Quadril Humano ..................................................................................................... 25 
Figura 7 - Vista anterior das estruturas articulares do quadril................................................. 26 
Figura 8 - Vista posterior das estruturas articulares do quadril ............................................... 26 
Figura 9 - Estruturas articulares do quadril ............................................................................ 27 
Figura 10 -Vista posterior-dissecação superficial ................................................................... 29 
Figura 11 -Vista posterior-dissecação profunda ...................................................................... 30 
Figura 12 - (ângulo inclinação) ............................................................................................... 31 
Figura 13 - Motor CC e suas partes. ........................................................................................ 32 
Figura 14 - Princípio de Funcionamento Motor CC ................................................................ 32 
Figura 15 - A corrente elétrica no Motor CC .......................................................................... 33 
Figura 16 - O campo magnético no Motor CC ........................................................................ 33 
Figura 17 - A força e o torque no Motor CC ........................................................................... 34 
Figura 18 - A regra da mão esquerda ...................................................................................... 34 
Figura 19 - Arduino ................................................................................................................. 35 
Figura 20 - Alimentação da placa Arduino UNO .................................................................... 36 
Figura 21 - Conectores de alimentação Arduino UNO R3...................................................... 36 
Figura22 - Conversor USB-serial com ATmega16u2 ............................................................ 37 
Figura 23 - Entradas e saídas ................................................................................................... 38 
Figura 24 - Ligação de resistores no circuito .......................................................................... 39 
Figura 25 - Células da pilha ..................................................................................................... 41 
Figura 26 - Cadeira sem modificação ...................................................................................... 43 
Figura 27 - Cadeira modificada...............................................................................................44 
Figura 28 - Cadeira já com as soldas.......................................................................................44 
Figura 29 - Parte do apoio da perna.........................................................................................45 
Figura 30 - Motor CC com redutor..........................................................................................46 
Figura 31- Arduino..................................................................................................................47 
Figura 32 - L298n....................................................................................................................47 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sumário 
 
1. 1.INTRODUÇÃO ............................................................................................................... 11 
1.1 PROBLEMÁTICA ................................................................................................. 12 
1.2 HIPÓTESE ............................................................................................................. 12 
1.3 OBJETIVOS ........................................................................................................... 12 
1.3.1 OBJETIVO GERAL ................................................................................................ 13 
1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ................................................................................... 13 
1.4 JUSTIFICATIVA ................................................................................................... 13 
1.5 METODOLOGIA ................................................................................................... 14 
2. 2.CRONOGRAMA ............................................................................................................ 15 
3. 3.REFERENCIAL TEÓRICO ......................................................................................... 16 
3.1 ANATOMIA DO JOELHO .................................................................................... 16 
3.1.1 LIGAMENTOS DO JOELHO ................................................................................. 16 
3.1.1.1 MENISCOS ...................................................................................................... 19 
3.1.1.2 MUSCULATURA DO JOELHO ..................................................................... 20 
3.1.1.3 BIOMECANICA DO JOELHO ....................................................................... 22 
3.1.1.4 MOVIMENTO PATELOFEMORAL .............................................................. 22 
3.1.1.5 TIBIOFEMORAL ............................................................................................ 23 
3.2 QUADRIL HUMANO ........................................................................................... 24 
3.2.1 ANATOMIA DO QUADRIL HUMANO ............................................................... 24 
3.2.2 LIGAMENTOS DO QUADRIL .............................................................................. 25 
3.2.3 MÚSCULOS DO QUADRIL .................................................................................. 27 
3.2.3.1 GLÚTEO MÁXIMO ........................................................................................ 27 
3.2.3.2 GLÚTEO MÉDIO ............................................................................................ 27 
3.2.3.3 GLÚTEO MÍNIMO .......................................................................................... 28 
3.2.3.4 PIRIFORME ..................................................................................................... 28 
3.2.3.5 GÊMEO SUPERIOR ........................................................................................ 28 
3.2.3.6 OBTURATÓRIO INTERNO ........................................................................... 28 
3.2.3.7 GÊMEO INFERIOR ........................................................................................ 28 
3.2.3.8 OBTURATÓRIO EXTERNO .......................................................................... 29 
3.2.3.9 QUADRADO FEMORAL ............................................................................... 29 
3.2.4 MOVIMENTOS DO QUADRIL ............................................................................. 30 
3.2.5 ÂNGULOS DO QUADRIL ..................................................................................... 31 
3.3 MOTOR CORRENTE CONTINUA ( CC ) ........................................................... 31 
3.4 ARDUINO .............................................................................................................. 35 
3.4.1 PARTES DO ARDUINO ......................................................................................... 35 
 
3.4.1.1 CONEXÃO USB E FONTE EXTERNA ......................................................... 35 
3.4.1.2 CONECTORES DE ALIMENTAÇÃO ........................................................... 36 
3.4.1.3 COMUNICAÇÃO USB DA PLACA ARDUINO UNO ................................. 37 
3.4.3 ENTRADA E SAÍDA DIGITAL ............................................................................. 38 
3.4.4.1 ENTRADA ....................................................................................................... 38 
3.4.4.2 SAÍDA .............................................................................................................. 39 
3.4.5 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO .................................................................... 40 
3.5 BATERIA ............................................................................................................... 40 
3.5.1 O QUE COMPÕE A BATERIA .............................................................................. 41 
3.5.2 PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO .................................................................... 41 
3.6 MÓDULO BLUETOOTH HC-06 .......................................................................... 42 
4. 4.DESENVOLVIMENTO ................................................................................................. 43 
4.1 CADEIRA ............................................................................................................... 43 
4.2 MATERIAIS ........................................................................................................... 45 
4.2.1 BATERIA 12V ......................................................................................................... 45 
4.2.2 MOTOR CC COM REDUTOR ............................................................................... 46 
4.2.3 ARDUINO ............................................................................................................... 46 
4.2.4 MÓDULO DRIVER L298N .................................................................................... 47 
4.3 PROBLEMAS ENCONTRADOS .......................................................................... 48 
5. 5.CONCLUSÃO ................................................................................................................. 49 
6. 6.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................... 50 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO: 
 
 
 
7. INTRODUÇÃO.................................................................................................................. 11 
1.1PROBLEMÁTICA...... ............................................................................................... 12 
1.2HIPÓTESE ................................................................................................................. 12 
1.3OBJETIVOS .............................................................................................................. 12 
1.3.1OBJETIVO GERAL ............................................................................................... 12 
1.3.2OBJETIVO ESPECÍFICO ...................................................................................... 13 
 1.4JUSTIFICATIVA ....................................................................................................... 13 
 1.5METODOLOGIA ....................................................................................................... 14 
2. CRONOGRAMA ................................................................................................................ 15 
3. REFERENCIAL TEÓRICO..............................................................................................16 
3.1 ANATOMIA DO JOELHO.......................................................................................16 
3.1.1 LIGAMENTOS DO JOELHO...............................................................................16 
3.1.1.1 MENISCOS.........................................................................................................19 
3.1.1.2 MUSCULATURA DO JOELHO........................................................................20 
3.1.1.3 BIOMECANICA DO JOELHO..........................................................................22 
3.1.1.4 MOVIMENTO PATELOFEMORAL.................................................................23 
3.1.1.5 TIBIOFEMORAL...............................................................................................23 
3.2 QUADRIL HUMANO..............................................................................................24 
3.2.1 ANATOMIA DO QUADRIL HUMANO..............................................................24 
3.2.2 LIGAMENTOS DO QUADRIL............................................................................25 
3.2.3 MÚSCULOS DO QUADRI.............................................,.....................................27 
3.2.3.1 GLÚTEO MÁXIMO...........................................................................................27 
3.2.3.2 GLÚTEO MÉDIO...............................................................................................27 
3.2.3.3 GLÚTEO MÍNIMO.............................................................................................28 
3.2.3.4 PIRIFORME........................................................................................................28 
3.2.3.5 GÊMEO SUPERIOR...........................................................................................28 
3.2.3.6 OBTURATÓRIO INTERNO..............................................................................28 
3.2.3.7 GÊMEO INFERIOR............................................................................................29 
3.2.3.8 OBTURATÓRIO EXTERNO.............................................................................29 
3.2.3.9 QUADRADO FEMORAL..................................................................................29 
3.2.4 MOVIMENTOS DO QUADRIL...........................................................................30 
3.2.5 ÂNGULOS DO QUADRIL...................................................................................31 
3.3 MOTOR CORRENTE CONTINUA (CC)................................................................31 
3.4 ARDUINO.................................................................................................................35 
3.4.1 PARTES DO ARDUINO.......................................................................................35 
3.4.1.1 CONEXÃO USB E FONTE EXTERNA............................................................35 
3.4.1.2 CONECTORES DE ALIMENTAÇÃO..............................................................36 
3.4.1.3 COMUNICAÇÃO USB DA PLACA ARDUINO UNO....................................37 
3.4.2 CARACTERÍSTICAS ELÉTRICAS E DIMENSÕES..........................................38 
3.4.3 ENTRADA E SAÍDA DIGITAL...........................................................................38 
3.4.3.1 ENTRADA..........................................................................................................38 
3.4.3.2 SAÍDA.................................................................................................................39 
 
3.4.5 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO..................................................................40 
3.5 BATERIA..................................................................................................................40 
3.5.1 O QUE COMPÕE A BATERIA............................................................................41 
3.5.2 PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO..................................................................41 
3.6 MÓDULO BLUETOOTH HC-06.............................................................................42 
 
4.DESENVOLVIMENTO.................................................................................................43 
 4.1 CADEIRA................................................................................................................43 
 4.2 MATERIAIS............................................................................................................ 
 4.2.1 BATERIA 12V......................................................................................................45 
 4.2.2 MOTOR CC COM REDUTOR............................................................................45 
 4.2.3 ARDUINO.............................................................................................................46 
 4.2.4 MÓDULO DRIVER L298N.................................................................................46 
 4.3 PROBLEMAS ENCONTRADOS...........................................................................47 
 
 5.CONCLUSAO ................................................................................................................48 
 
 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.........................................................................49
11 
 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 
Conforme Rebelato JR e Batoné (1987), na antiguidade, período compreendido entre 
4.000 a.C. e 395 d.C. havia uma forte preocupação com as pessoas que apresentavam as 
chamadas “diferenças incomodas”; este termo era então utilizado para abranger o que na época 
era considerado de “doença”. Havia uma preocupação em eliminar essas “diferenças 
incomodas” através de recursos, técnicas, instrumentos e procedimentos. Os agentes físicos já 
eram utilizados para reduzir essas “diferenças”. Os médicos na antiguidade conheciam os 
agentes físicos e os empregavam em terapia. Já utilizavam a eletroterapia sob forma de choques 
com um peixe elétrico no tratamento de certas doenças. 
O hábito de utilizar as formas de movimento como recurso terapêutico remonta há vários 
séculos antes da era cristã.Nessa época acreditava-se que o uso da ginástica estava unicamente 
nas mãos dos sacerdotes e que era empregada somente com fins terapêuticos, ou seja, os 
movimentos do corpo humano, quando estudados, racionalizados e planejados eram utilizados 
no tratamento de disfunções orgânicas já instaladas.No ano de 2698 AC. o imperador chinês 
Hoong-Ti criou um tipo de ginástica curativa que continha exercícios respiratórios e exercícios 
para evitar a obstrução de órgãos. (LINDMAN, 1970, p. 177). 
Na medicina Trácia e Grega a terapia pelo movimento constituía uma parte do 
tratamento médico. Galeno (130 a 199 d.C.)consegui através de uma ginástica planificada do 
tronco e dos pulmões corrigir o tórax deformado de um rapaz até chegar às condições normais 
(LINDMAN, 1970, p.178). O que se pretendia era basicamente curar os indivíduos que fossem 
portadores de alguma doença ou deformidade. 
A Fisioterapia ocupa hoje um lugar de destaque entre as inúmeras profissões da área de 
saúde. Poucas tiveram um desenvolvimento tão rápido e significativo nos últimos dez anos. 
Ganhou espaço em empresas privadas, associações esportivas, centros de saúde, clínicas 
particulares, e principalmente em hospitais, onde o fisioterapeuta mantinha-se timidamente 
circunscrito a situações bem menos complexas do que as atualmente desenvolvidas. Passou a 
ser reconhecido em sua relevância profissional, tornando-se presença obrigatória no 
atendimento hospitalar, de todas as especialidades clínicas (multidisciplinar) e cirúrgicas, além 
12 
 
 
dos serviços de urgência e de terapia intensiva, minimizando as complicações decorrentes dos 
longos períodos de internação. (REBELATO JR E BATONÉ,1987) 
 
A Fisioterapia, hoje, vem se aprimorando gradualmente, de forma a desenvolver, a cada 
dia, novos métodos de tratamento, o que tem levado seus profissionais a buscar uma melhor 
qualificação de seu trabalho e maior participação no ensino e pesquisa. (REBELATO JR E 
BATONÉ,1987) 
Um desses métodos é o projeto da cadeira fisioterapêutica que auxilia na recuperação e 
na facilitação do trabalho do fisioterapeuta, ajudando no esforço do paciente com os 
movimentos adequados para o problema em questão, para uma pratica e eficaz recuperação do 
paciente. 
É um projeto inovador que não foi incluso na fisioterapia e ainda é um modelo não 
apresentável em faculdades. 
 
1.1 PROBLEMÁTICA 
 
De qual forma pode-se auxiliar aos tratamentos fisioterapêuticos de modo prático e 
cômodo visando uma recuperação mais rápida e eficaz? 
Com esse projeto de cadeira fisioterapêutica visa-se auxiliar a rápida recuperação 
ortopédica, oferecendo tratamentos de forma mais acessível e pratica à população na própria 
cadeira de modo que, facilite o trabalho do fisioterapeuta no auxílio dos movimentos do 
paciente durante sua recuperação. 
 
1.2 HIPÓTESE 
 
Espera-se que com esse projeto haja no auxílio da recuperação dos pacientes e promova 
uma assistência ao profissional atuante na área. 
Deseja-se principalmente que o projeto proporcione praticidade ao usuário durante seu 
tratamento de recuperação. 
1.3 OBJETIVOS 
 
13 
 
 
 
 
1.3.1 OBJETIVO GERAL 
 
Desenvolver uma cadeira que seja capaz de realizar movimentos que cooperem com os 
exercícios ortopédicos por meio de uma programação, utilizando um motor CC, será realizado 
os movimentos necessários para ajudar o paciente na fisioterapia, com movimentos de subida 
e decida. 
 
1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
 
 Elaborar um circuito responsável pela lógica de funcionamento e conseguir resultados 
desejados para o tratamento do paciente; 
 Aplicar conceitos aprendidos nas aulas, para construir a cadeira e conseguir controlar 
os movimentos fornecidos por ela; 
 Realizar testes de funcionamento dos movimentos exercidos pela cadeira; 
 Verificar os resultados obtidos com a cadeira. 
 
1.4 JUSTIFICATIVA 
 
O trabalho busca auxiliar os profissionais da área fisioterapêutica ao criar um novo 
método para facilitar o processo de recuperação durante o tratamento do paciente, visando 
melhorar os problemas enfrentados pela necessidade continua da presença do fisioterapeuta no 
auxílio da realização dos exercícios exigidos para a melhora do paciente. 
O tempo de espera para prosseguir com o exercício para a realização da fisioterapia 
espera-se ser diminuído para uma comodidade do paciente e tornar ágil o trabalho do 
fisioterapeuta, assim tornando o tratamento cada vez mais ágil e eficaz. 
A área da fisioterapia está cada vez mais atrelada ao uso da tecnologia, pesquisas 
confirmam cada vez mais alguns exemplos mostram isso. De acordo Raquel Sílvia (2013) a 
terapia ocupacional e fisioterapia contam hoje com equipamentos de robótica, que agem como 
complemento no processo de reabilitação de pessoas com deficiência. A Rede de Reabilitação 
Lucy Montoro, do governo do estado de São Paulo, é pioneira no uso de alguns desses robôs. 
Tanto os terapeutas ocupacionais quanto os fisioterapeutas da Rede Lucy Montoro 
salientam que, os tratamentos com o uso dos aparelhos de robótica não substituem o trabalho 
dos profissionais, mas são eficientes devido à capacidade de repetição e de programação de 
14 
 
 
exercícios, além de permitirem que um profissional trate mais de um paciente por vez. (SILVIA, 
2013) 
 
A comunicação da Rede diz ainda que, para que o paciente seja tratado com esse tipo 
de equipamento é preciso que tenha antes uma indicação médica e que tenha disponibilidade 
para completar o tratamento. (SILVIA, 2013) 
Segundo o site do governo federal, não é de agora que a robótica vem ajudando as 
pessoas nos seus respectivos tratamentos como vemos a seguir. 
Pioneiro em uso de robôs na reabilitação, o Instituto de Reabilitação Lucy Montoro 
localizado no Morumbi apresenta novas tecnologias para atender pessoas com deficiência. A 
unidade integra tecnologia e interação ao tratamento de reabilitação de seus pacientes. 
(GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO, 2010) 
Outra novidade é o Lokomat, único no SUS, que é composto por um suporte que 
sustenta a cintura pélvica do paciente e duas órteses para os membros inferiores que 
possibilitam que ele utilize as articulações do quadril e do joelho, facilitando assim a sua 
locomoção sobre uma esteira rolante. A Rede Lucy Montoro foi uma das pioneiras a adquirir 
esta tecnologia Desenvolvida em um centro de pesquisa da Suíça e gradativamente difundida 
nos grandes centros de reabilitação do mundo. (GOVERNO DO ESTADO DE SÃO 
PAULO,2010) 
Como esses projetos, nosso projeto tenta interagir com a área da saúde o máximo 
possível visando um maior conforto para o paciente quanto para o fisioterapeuta na recuperação 
da lesão com o auxílio na movimentação exigido para a melhora porem é especifico para os 
membros inferiores.Recentemente algumas clínicas de fisioterapia e até mesmo assessorias 
esportivas que contratam este serviço em campo para seus atletas têm utilizado de uma nova 
ferramenta para a recuperação de lesões músculo-esqueléticas. Trata-se do chamado Injury 
Treatment System, ou sistema de tratamento de lesões, usado desde 2005, composto por bolsas 
que englobam por completo a região do corpo a ser tratada e proporcionam um tipo de terapia 
de frio (chamada de crioterapia) com compressão pneumática ativa concomitante. (NETO, 
2015) 
 
1.5 METODOLOGIA 
 
O projeto teve início com a ideia de facilitar ao paciente no processo de recuperação de 
lesões ortopédicas com uma cadeira que irá auxiliar o movimento da parte do corpo lesionado, 
15 
 
 
juntamente com o paciente através de um motor de corrente continua, que irá ser programado 
através de um controlador lógico programável para realizar o movimento exigido pelo médico. 
 
O motor será integrado junto com uma base localizada na parte inferior da cadeira, que 
será conectado a uma válvula que exercera o movimento vertical onde a velocidade e o ângulo 
do movimento será programado através de um CLP. 
 
2. CRONOGRAMA 
 
 
Atividade 
Mês Jun Jul Ago Set Out Nov Dez 
Quinzena 1° 2° 1° 2° 1° 2° 1° 2° 1° 2° 1° 2° 1° 
Desenvolvimento 
da parte teórica 
 
 
X 
 
X 
 
X 
 
Estudo dos 
materiais 
 
 
X 
 
X 
 
X 
 
X 
 
Desenvolvimento 
do protótipo 
 
 
X 
 
X 
 
X 
 
X 
 
X 
 
X 
 
Testes X X X 
Ajustes finais X X X 
Apresentação 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
16 
 
 
3. REFERENCIAL TEÓRICO 
 
3.1 ANATOMIA DO JOELHO 
 
O joelho é o local de encontro de dois importantes ossos do membroinferior: o fêmur 
(osso da coxa) e da tíbia (osso da perna). A rótula ou patela como é comumente chamada 
articula-se com a parte anterior do fêmur tendo como função principal a proteção articular e 
aumento da força de extensão do joelho. (KAEMPF,2007) 
 
3.1.1 LIGAMENTOS DO JOELHO 
 
O joelho tem ligamentos fortes que são fundamentais para a biomecânica e a fisiologia, 
os ligamentos cruzados têm um papel de “Pivô Central”, ou seja, o pivô em que move a 
articulação. (MASSIMO,2014) 
Ligamento Cruzado Anterior (LCA) – insere-se na eminência intercondilar da tíbia e 
vai se fixar na face medial do côndilo lateral do fêmur. O LCA apresenta um suprimento 
sanguíneo relativamente escasso. Impede o movimento de deslizamento anterior da tíbia ou 
deslizamento posterior do fêmur (Movimento de gaveta anterior), além da hipertensão do 
joelho. (NETTER,2008) 
O Ligamento Cruzado Posterior (LCP) - está localizado na parte de trás do joelho. Ele 
conecta a parte de trás do fêmur (osso da coxa) a parte de trás da tíbia (osso da perna) atrás do 
LCA. Funciona como um estabilizador primário do joelho e o principal controlador de quanto 
a tíbia se move para trás em relação ao fêmur. De maneira semelhante ao cruzado anterior, o 
LCP é constituído de duas faixas de tecido em forma de feixes. Uma parte do ligamento fica 
tensa quando o joelho é dobrado e a outra fica tensa quando o joelho é esticado. 
(LEORNADI,2015) 
O Ligamento Patelar ou tendão patelar é responsável pela mecânica de extensão do 
joelho, possuindo largura de três centímetros, espessura de três milímetros e comprimento entre 
quatro e cinco centímetros. A espessura pode variar de acordo com o sexo, sendo mais fino nas 
mulheres.Os atletas de salto são os mais propícios pela tendinite patelar.A face posterior do 
ligamento patelar está separada sinovial por um grande coxim gorduroso infrapatelar e da tíbia 
por uma bolsa sinovial. (NETTER,2008; JIN,2016) 
17 
 
 
Ligamento Colateral Fibular ou lateral (LCF) se origina do fêmur até a cabeça da fíbula 
e, faz parte do complexo estático e dinâmico para causar a estabilidade lateral do joelho não 
tendo conexão com o menisco lateral. (COHEN,2014) 
Ligamento Poplíteo Oblíquo é ligamento é uma estrutura que preenche a anatomia 
posterior do joelho, atravessando a fossa poplítea de medial para lateral, sendo considerado um 
restritor primário do genurecurvatum, evitando assim a hiperextensão do joelho. A anatomia 
posterior do joelho apresenta uma rede de estruturas e biomecânica única e complexa. 
(PINTO,2013) 
Ligamento Poplíteo Arqueado – Forma um arco do côndilo lateral do fêmur à face 
posterior da cápsula articular. Está unido ao processo estiloide da cabeça da fíbula por seis 
feixes convergentes. (NETTER,2008) 
Ligamento Colateral Tibial – é um feixe membranáceo, largo e achatado que se prolonga 
para parte posterior da articulação. Insere-se no côndilo medial do fêmur e no côndilo medial 
da tíbia. É intimamente aderente ao menisco medial. Impede o movimento de afastamento dos 
côndilos mediais do fêmur e tíbia (bocejo medial). (NETTER,2008) 
Ligamento transverso - é uma faixa fibrosa que une anteriormente o menisco lateral ao 
menisco medial. (CESAR,2017) 
Ligamento Coronário - ao longo da borda periférica de cada concha tibial, dois 
meniscos, medial e lateral, estão inseridos por fortes ligamentos chamados de coronários. 
(COHEN,2017) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
18 
 
 
Figura 1- Vista posterior das estruturas articulares do joelho. 
 
Fonte: NETTER, 2008. 
Figura 2 -Vista superior das estruturas articulares do joelho 
 
Fonte: NETTER, 2008. 
 
 
19 
 
 
3.1.1.1 MENISCOS 
Os meniscos são essenciais para a biomecânica normal da articulação do joelho, agindo 
como lubrificadores, estabilizadores, amortecedores e distribuidores de carga dentro da 
articulação. Eles são cunhas semilunares móveis de fibrocartilagem, convexo na superfície 
femoral e plana no platô tibial. As fibras de colágeno de tecido dissipam as forças de 
compressão na articulação, reduzindo assim a força direta sobre a cartilagem articular, que 
cobre as superfícies articulares tibio-femorais. (TOSTES,2013) 
Menisco Medial – é de forma quase semi-circular, um pouco alongado e mais largo 
posteriormente. Sua extremidade anterior fixa-se na fossa intercondilar anterior da tíbia e a 
posterior na fossa intercondilar posterior da tíbia. Já o Menisco Lateral é quase circular e 
recobre uma extensão da face articular maior do que a recoberta pelo menisco medial. Sua 
extremidade anterior fixa-se na eminência intercondilar anterior da tíbia e a posterior na 
eminência intercondilar da tíbia. 
As funções do menisco são: 
-Absorver os choques. 
-Transmitir o peso do corpo sobre a área do platô tibial; se não existisse, o peso seria 
suportado por uma área de amplitude menor, provocando consequentemente um maior desgaste 
do joelho. 
-Espalhar o líquido sinovial, a fim de tornar o movimento mais fluido porque diminui o 
atrito. 
-Melhorar a congruência das articulações entre a tíbia e o fêmur. 
-Limitar a rotação da tíbia. (CASTRO,1985) 
 
Figura 3 - Menisco 
 
Fonte: MASSIMO, 2014 
20 
 
 
3.1.1.2 MUSCULATURA DO JOELHO 
 
A musculatura da perna pode ser dividida em três grupos de músculos que são anterior, 
lateral e posterior, constituindo uma atmosfera carnosa que envolve 
1completamente a fíbula. De um modo geral os músculos anteriores são flexores ao passo que 
os posteriores são extensores. (CASTRO, 1989). 
Os músculos que agem na articulação do joelho produzem movimentos de flexão e 
extensão da perna, mas também um certo grau de rotação, especialmente do côndilo lateral do 
fêmur em torno do eixo de rotação daquela articulação. Alguns dos músculos que movem a 
perna atuando na articulação do joelho são biarticulares, agem sobre a articulação do quadril 
bem como sobre a do joelho. São eles, vasto lateral, vasto medial e, vasto intermédio, reto da 
coxa que constituem o quadríceps, bíceps da coxa, semitendíneo, semimembranáceo. 
(DÂNGELO e FATINI, 1988). 
Músculo tensor da fáscia lata é um músculo longo e estreito que está localizado na parte 
externa da coxa. Tem origem na SIAS (espinha ilíaca anterior superior) e se insere sobre o 
côndilo externo da tíbia, é biarticular porque cruza e controla duas articulações: quadril e 
joelho.O tendão que se insere na tíbia é muito longo, começa logo abaixo da linha pectínea do 
fêmur e da tuberosidade glútea e junta-se a fáscia lata ou femoral formando o trato iliotibial. A 
ação do tensor da fáscia lata é a abdução da coxa, também ajuda no movimento de extensão da 
perna sobre a coxa (KENFDALL,1988;McCREARY,1988). 
Músculo sartório é uns dos mais longos que temos, tem origem na espinha ilíaca Antero-
superior, e tem um formado de ‘S’ sua inserção é borda medial, da tuberosidade a tíbia e sua 
ação é no flexor da coxa e da perna. (KENFDALL,1988;McCREARY,1988). 
VASTO LATERAL: Origem: lábio lateral (linha áspera) até o trocânter maior. Inserção: 
o tendão conjunto do quadríceps se insere nas margens proximal e lateral da patela (base da 
patela – ligamento patelar). Ação: extensão do joelho. 
Estabilizado auxilia no bloqueio do joelho em extensão. Inervação: ramo do nervo femoral. 
VASTO MEDIAL: Origem: lábio medial (linha áspera), a parte distal mais forte que a 
proximal. Inserção: base da patela. Ação: extensão do joelho e auxilia no bloqueio do joelho 
em extensão. Inervação: ramo do nervo femoral. 
VASTO INTERMÉDIO: Origem: Perímetro anterior do fêmur. Inserção: base da patela. 
Ação: extensão do joelho e auxilia no bloqueio do joelho em extensão. 
Inervação: ramo do nervo femoral. 
21 
 
 
RETO DA COXA: Origem: espinha ilíaca antero inferior (cabeça reta) e margem 
superior do acetábulo (cabeça reflexa). Inserção: base da patela (ligamento patelar). 
Ação: estende a perna e auxilia a flexão na articulação do quadril.Inervação: ramos do nervo femoral. 
BÍCEPS DA COXA: Origem: túber isquiático. Inserção: cabeça da fíbula. Ação: flexão 
da perna na articulação do joelho e rotação lateral, extensão e rotação lateral da coxa na 
articulação do quadril. Inervação: nervo tibial. 
 SEMITENDÍNEO: Origem: do túber isquiático por um tendão curto unindo a cabeça 
longa do músculo bíceps da coxa. Inserção: longo tendão borda medial da tuberosidade da tíbia. 
Ação: flexão da perna na articulação do joelho e rotação medial, extensão da coxa na articulação 
do quadril. Inervação: nervo tibial. 
SEMIMEMBRANÁCEO: Origem: do túber isquiático (tendão largo, no espaço entre os 
músculos bíceps da coxa e semitendíneo e o músculo adutor). Inserção: tendão curto e espesso 
do côndilo medial da tíbia e no ligamento poplíteo oblíquo. Ação: flexão da perna e rotação 
medial na articulação do joelho; extensão da coxa na articulação do quadril. Inervação: nervo 
tibial. (PUTZ e PABST, 1995) 
 
Figura 4 – Músculos 
 
Fonte: MASSIMO, 2014. 
22 
 
 
3.1.1.3 BIOMECANICA DO JOELHO 
 
Os movimentos complexos das articulações tibiofemoral e femoropatelar são 
coordenados e direcionados pela ação da musculatura e das estruturas ligamentares 
(GOULD, 1993), os principais movimentos que se realizam no joelho são a flexão e a 
extensão da perna sobre a coxa ou da coxa sobre a perna. (HAMILTON, 1982). 
Dois eixos de movimento são conhecidos na articulação do joelho: o transversal e 
longitudinal.No eixo transversal é onde acontece o principal movimento do joelho, a flexo-
extensão que pode chegar entre 140 e 160º na flexão e na extensão em zero grau. No eixo 
longitudinal acontece a rotação axial onde a rotação externa se limita a 40 e 50º e na rotação 
interna de 30 a 35º, sabendo que há uma associação destes movimentos à flexo-extensão no 
final da extensão e no início da flexão. (COHEN,2014) 
 
ADM da articulação do joelho 
 
1 - Flexão: 0 -135º 
2 - Extensão: 0 - 15º 
3 - Rotação medial da tíbia: 20 a 30º 
4 - Rotação lateral da tíbia: 30 a 40º(BORGES,2009) 
 
3.1.1.4 MOVIMENTO PATELOFEMORAL 
 
A articulação patelofemoral tem sua mecânica influenciada pelo músculo quadríceps, e 
algumas formas estruturais de cada indivíduo como restrição do tecido mole e biomecânica do 
quadril e pé. Para permitir que o tendão do quadríceps curse normalmente, a patela tem a função 
de aumentar a distância dos eixos articulares e assim proteger o joelho anteriormente, contando 
ainda que a patela deslize na cavidade troclear em um movimento homogêneo auxiliando o 
sistema de alavancas do quadríceps.(COHEN,2014). 
A função do mecanismo da articulação patelo femoral é influenciada vigorosamente por 
estabilizadores tanto dinâmicos (estruturas contráteis) quanto estáticos (estruturas não 
contráteis) da articulação. Essa estabilidade baseia-se na interação entre a geometria óssea, as 
contenções ligamentares e retinaculares e os músculos. Um estabilizador dinâmico, o músculo 
quadríceps femoral, é constituído por quatro músculos inervado todos pelo nervo femoral. São 
eles: 
23 
 
 
Vasto lateral: desvia-se lateralmente do eixo longitudinal do fêmur; 
Vasto intermédio: paralelas ao eixo longitudinal do fêmur 
Reto femoral; 
Vasto medial: Longo - fibras com orientação vertical, desviando-se medialmente em 
relação ao eixo longitudinal do fêmur em 18º. Oblíquo - fibras com orientação horizontal 
desviando medialmente em relação ao eixo longitudinal do fêmur de aproximadamente 55º. 
(KAEMPF,2007). 
 
3.1.1.5 TIBIOFEMORAL 
 
A articulação tibiofemoral é conhecida como uma dobradiça rodando, deslizando e 
rolando e por isso considerada como helicoidal ou espiral. Estudos indicam que esta articulação 
é o ponto do eixo para os movimentos de flexão e extensão e isto nos permite imaginar a tíbia 
rotacionando sobre o côndilo medial do fêmur durante a flexão e extensão. (COHEN,2014) 
 
É uma articulação sinovial plana entre tíbia e a cabeça do peróneo. O movimento ocorre 
nesta articulação com qualquer atividade que envolva a tíbio – társica, daqui surgem as 
divergências entre autores, sobre a consideração desta articulação no complexo articular de 
joelho. A hipo mobilidade nesta articulação pode conduzir à dor na área do joelho devido ao 
peso corporal. O joelho tem um papel importante no suporte do corpo durante atividades 
estáticas e dinâmicas, sendo uma das maiores articulações do corpo e também a mais complexa. 
(BODEAU, Gary A.; PATTON, Kevin T,2002). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
24 
 
 
Figura 5–Joelho (tendões) 
 
 
Fonte:Kaempf, 27 de agosto de 2017 
 
3.2 QUADRIL HUMANO 
 
O quadril, ou articulação coxo-femoral é formado pelos ossos da bacia (pelve) e pelo 
fêmur, o osso mais longo do corpo humano. Seu formato assemelha-se a uma esfera dentro de 
uma taça invertida. A esfera é a parte arredondada de cima do fêmur (cabeça femoral) e a taça 
na qual ela se encaixa é o acetábulo (de acetabulum – do latim). (BUSATO,2014). 
 
3.2.1 ANATOMIA DO QUADRIL HUMANO 
 
Entre os ossos da bacia e do fêmur existe uma cartilagem, a qual possibilita o movimento 
da articulação com pouco atrito, como é possível ver na figura 6. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
25 
 
 
Figura 6- Quadril humano 
 
Fonte: Medicina do quadril, disponível em: http://medicinadoquadril.com.br/site/nocoes-de-
anatomia/ Acessado em: 27 de agosto de 2017 
 
3.2.2 LIGAMENTOS DO QUADRIL 
 
Segundo o professor Jonas Wecker os ligamentos que formam o quadril são os 
seguintes: 
Ligamento Iliofemoral – É um feixe bastante resistente, situado anteriormente à articulação. 
Está intimamente unido à cápsula e serve para reforçá-la. 
Ligamento Pubofemoral – Insere-se na crista obturatória e no ramo superior da pube; 
distalmente, funde-se com a cápsula e com a face profunda do feixe vertical do ligamento 
iliofemoral. 
Ligamento Isquiofemoral – Consiste de um feixe triangular de fibras resistentes, que nasce no 
ísquio distal e posteriormente ao acetábulo e funde-se com as fibras circulares da cápsula. 
Ligamento da Cabeça do Fêmur – É um feixe triangular, um tanto achatado, inserindo-se no 
ápice da fóvea da cabeça do fêmur e na incisura da cavidade do acetábulo. Tem pequena função 
como ligamento e algumas vezes está ausente. 
Ligamento Transverso do Acetábulo – É uma parte da orla acetabular, diferindo dessa por 
não ter fibras cartilagíneas entre suas fibras. Consiste em fortes fibras achatadas que cruzam a 
incisura acetabular. 
Podemos visualiza-los e localiza-los nas figuras 7 , figura 8 e figura 9. 
 
http://medicinadoquadril.com.br/site/nocoes-de-anatomia/
http://medicinadoquadril.com.br/site/nocoes-de-anatomia/
26 
 
 
Figura 7- Vista anterior das estruturas articulares do quadril 
 
Fonte: Coleção Prometheus - Atlas de Anatomia - 3 Vol, 2013 
 
Figura 8- Vista posterior das estruturas articulares do quadril 
 
Fonte: Coleção Prometheus - Atlas de Anatomia - 3 Vol, 2013 
 
 
 
 
 
 
 
27 
 
 
Figura 9- Estrutura articulares do quadril 
 
Fonte:Coleção Prometheus - Atlas de Anatomia - 3 Vol, 2013 
 
3.2.3 MÚSCULOS DO QUADRIL 
 
Segundo o professor Douglas Lenz os músculos que compõem o quadril são os 
seguintes: Glúteo Máximo, Glúteo Médio, Glúteo Mínimo, Piriforme, Gêmeo Superior, 
Obturatório Interno, Gêmeo Inferior, Obturatório Externo e o Quadrado Femural. 
 
3.2.3.1 GLÚTEO MÁXIMO 
 
Inserção Medial: Linha glútea posterior do ilíaco, sacro, cóccix e ligamento sacrotuberoso. 
Inserção Lateral: Trato íleotibial da fáscia lata e tuberosidade glútea do fêmur. 
Inervação: Nervo Glúteo Inferior (L5 – S2). 
Ação: Extensão e Rotação Lateral do Quadril (SOBOTTA, 2013). 
 
3.2.3.2 GLÚTEO MÉDIO 
 
Inserção Superior: Face externa do íleo entre a crista ilíaca, linha glútea posterior e anterior. 
Inserção Inferior: Trocânter Maior. 
Inervação: Nervo Glúteo Superior (L4 – S1). 
Ação: Abdução e Rotação Medial da Coxa (SOBOTTA,2013). 
 
28 
 
 
3.2.3.3 GLÚTEO MÍNIMO 
 
Inserção Superior: Asa ilíaca (entre linha glútea anterior e inferior). 
Inserção Inferior: Trocânter Maior. 
Inervação: Nervo Glúteo Superior (L4 – S1). 
Ação: Abdução e Rotação Medial da Coxa. As fibras anteriores realizam Flexão do Quadril 
(SOBOTTA, 2013). 
 
3.2.3.4 PIRIFORME 
 
Inserção Medial: Superfície pélvica do sacro e margem da incisura isquiática maior. 
Inserção Lateral: Trocânter Maior. 
Inervação: Nervo para o músculo piriforme (S2). 
Ação: Abdução e Rotação Lateral da Coxa (SOBOTTA, 2013). 
 
3.2.3.5 GÊMEO SUPERIOR 
 
Inserção Medial: Espinha isquiática. 
Inserção Lateral: Trocânter maior. 
Inervação: Nervo para o músculo gêmeo superior (L5 – S2). 
Ação: Rotação Lateral da Coxa (SOBOTTA, 2013). 
 
3.2.3.6 OBTURATÓRIO INTERNO 
 
Inserção Medial: Face interna da membrana obturatória e ísquio. 
Inserção Lateral: Trocânter maior e fossa trocantérica do fêmur. 
Inervação: Nervo para o músculo obturatório interno (L5 – S2) 
Ação: Rotação Lateral da Coxa (SOBOTTA, 2013). 
 
3.2.3.7 GÊMEO INFERIOR 
 
Inserção Medial: Tuberosidade Isquiática. 
Inserção Lateral: Trocânter Maior. 
Inervação: Nervo para o músculo gêmeo inferior e quadrado femural (L4 – S1). 
Ação: Rotação Lateral da Coxa (SOBOTTA, 2013). 
29 
 
 
 
3.2.3.8 OBTURATÓRIO EXTERNO 
 
Inserção Medial: Ramos do púbis e ísquio e face externa da membrana obturatória. 
Inserção Lateral: Fossa Trocantérica do Fêmur. 
Inervação: Nervo para o músculo obturatório externo (L3 – L4). 
Ação: Rotação Lateral da Coxa (SOBOTTA, 2013). 
 
3.2.3.9 QUADRADO FEMORAL 
 
Inserção Medial: Tuberosidade Isquiática. 
Inserção Lateral: Crista Intertrocantérica. 
Inervação: Nervo para o músculo quadrado femural e gêmeo inferior (L4 – S1). 
Ação: Rotação Lateral e Adução da Coxa (SOBOTTA, 2013). 
 
Figura 10- Vista posterior-dissecação superficial 
 
Fonte: ATLAS DE ANATOMIA HUMANA – VOLUME 3, 2013 
 
 
 
 
Figura 11- Vista posterior-dissecação profunda 
30 
 
 
 
Fonte: ATLAS DE ANATOMIA HUMANA – VOLUME 3, 2013 
 
3.2.4 MOVIMENTOS DO QUADRIL 
 
Movimentos do Fêmur – embora os movimentos do fêmur sejam primariamente 
resultantes da rotação que ocorre na articulação do quadril, a cintura pélvica funciona de 
maneira semelhante à cintura escapular, posicionando a articulação do quadril para maior 
eficácia do movimento do membro. De forma diferente da cintura escapular, a pelve é uma 
única estrutura não-articulada que pode rodar nos três planos de movimento. A pelve facilita o 
movimento do fêmur rodando de tal maneira que o acetábulo fique posicionado na direção do 
movimento desejado do fêmur. A inclinação posterior da pelve aumenta a flexão do quadril, 
sua inclinação anterior favorece a extensão femoral e sua inclinação lateral facilita os 
movimentos heterolaterais do fêmur. O movimento da cintura pélvica também acompanha 
determinados movimentos da coluna vertebral (FREIRE, 2003). 
MOVIMENTOS: Flexão; Extensão; Abdução; Adução; Rotação interna; Rotação 
externa; e Circundução. 
FLEXÃO: É a diminuição do ângulo formado entre os segmentos que se articulam. 
Amplitude do movimento articular de 0° a 120° (110° a 125°); 
EXTENSÃO: é o aumento do ângulo entre os segmentos que se articulam.Amplitude 
do movimento articular de hiperextensão de 0° a 10° (0° a 30°). 
ABDUÇÃO: é quando o segmento corporal se afasta da linha média. Amplitude do 
movimento articular de 0° a 45°(40° a 55°); 
31 
 
 
ADUÇÃO: é a aproximação do segmento e m direção a linha média do corpo. 
Amplitude do movimento articular de 0° (30° a 40° cruzando a linha mediana); 
ROTAÇÃO INTERNA: é o movimento em torno do eixo longitudinal, aproximando o 
segmento da linha média do corpo. Amplitude do movimento articular de 0° a 35° (30° a 45°); 
ROTAÇÃO EXTERNA: é o movimento em torno do eixo longitudinal, afastando o 
segmento da linha média do corpo. Podendo também ser chamado de rotação lateral. Amplitude 
do movimento articular de 0° a 45° (40° a 50°); e 
CIRCUNDAÇÃO: movimento circular de um segmento corporal, associando os 
movimentos de flexão, extensão, abdução e adução. O segmento descreve, aproximadamente, 
um círculo em torno de um ponto fixo (MIRANDA, 2013). 
 
3.2.5 ÂNGULOS DO QUADRIL 
 
Figura 12- (ângulo inclinação) 
 
Fonte: ebah,disponível em: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAeusEAE/cinesiologia-
quadril?part=2/Acessado em 27 de agosto de 2017 
 
3.3 MOTOR CORRENTE CONTINUA ( CC ) 
 
De acordo com Bertulucci (2016), temos uma fácil aplicação utilizando um motor CC, 
que são alimentados por corrente continua e por baixas tensões. Conseguimos controlar a 
velocidade de um motor de corrente continua apenas variando sua tensão, que pode ser utilizado 
em processos com a necessidade de troque. 
 
 
 
 
 
32 
 
 
Figura 13 – Motor CC e suas partes. 
 
 
Fonte: Citisystems, disponível em: https://www.citisystems.com.br/motor-cc/ Acessado em 14 
de agosto de 2017. 
 
Um motor CC é composto por um eixo acoplado ao rotor que é a parte girante do motor. 
Na Figura 13, o estator é composto por um ímã e o comutador tem a função de transferir a 
energia da fonte de alimentação ao rotor. Na Figura 13 é também é possível observar as partes 
que compõem um motor CC.(Bertulucci,2016) 
 
Figura 14 – Princípio de Funcionamento Motor CC 
 
 
Fonte: Citisystems, disponível em: https://www.citisystems.com.br/motor-cc/ Acessado em 14 
de agosto de 2017. 
 
Na Figura 14, Bertulucci fala que os polos (Norte e Sul) dos imãs constitui o estador, e 
uma bobina representa o rotor que é alimentada pelo comutador onde circula uma corrente I. 
https://www.citisystems.com.br/motor-cc/
33 
 
 
O motor CC funciona seguinte forma: “Sempre que um condutor conduzindo uma 
corrente elétrica (em vermelho) é colocado em um campo magnético (em azul), este condutor 
experimenta uma força mecânica (em verde) ” gerando o torque e do eixo do motor e o giro. 
 
Figura 15 – A corrente elétrica no Motor CC 
\ 
 
Fonte: Citisystems, disponível em: https://www.citisystems.com.br/motor-cc/ Acessado em 14 
de agosto de 2017. 
 
Ao alimentar o comutador com tensão CC, é gerada uma corrente contínua que é 
transferida para a bobina através do contato das escovas do comutador com esta bobina. Assim, 
a função do comutador é ser o elo entre a fonte de alimentação e o rotor do motor CC e ele é 
composto por escovas condutoras que fazem o contato com o eixo girante do motor CC. Aqui, 
chamamos a corrente que circula pela bobina de I. (Bertulucci,2016) 
 
Figura 16– O campo magnético no Motor CC 
 
 
Fonte: Citisystems, disponível em: https://www.citisystems.com.br/motor-cc/ Acessado em 14 
de agosto de 2017. 
https://www.citisystems.com.br/motor-cc/
34 
 
 
O campo magnético é gerado entre os polos norte e sul do ímã e possui um sentido 
partindo do norte para o sul. O torque que vai impulsionar a bobina e por sua vez o rotor, como 
vermos na Figura 16 será proporcional ao campo magnético entre os ímãs. A densidade de fluxo 
magnético é chamada aqui de B. 
 
Figura 17 – A força e o torque no Motor CC 
 
 
Fonte: Citisystems, disponível em: https://www.citisystems.com.br/motor-cc/ Acessado em 14 
de agosto de 2017. 
 
O sentido da força mecânica é feito pela a famosa “regra da mão esquerda” 
 
Figura 18 – Regra da mão esquerda 
 
 
Fonte: Citisystems, disponível em: https://www.citisystems.com.br/motor-cc/ Acessado em 14 
de agosto de 2017 
 
 
 
 
35 
 
 
3.4 ARDUINO 
 
Arduino é uma placa composta por um microcontrolador Atmel, circuitos de entrada/saída 
e que pode ser facilmente conectada à um computador e programada via IDE (Integrated 
Development Environment, ou Ambiente de Desenvolvimento Integrado) utilizando uma 
linguagem baseada em C/C++, sem a necessidade de equipamentos extras além de um cabo USB. 
(THOMSEN, 2014). 
A fonte de alimentação recebe energia externa poruma tensão de, no mínimo, 7 volts e 
máximo de 35 volts com corrente mínima de 300mA. A placa e demais circuitos funcionam 
com tensões entre 5 e 3,3 volts. Embutido no Arduino há ainda um firmware – que combina 
memória ROM para leitura e um programa gravado neste tipo de memória – carregado na 
memória da placa controladora, que aceita Windows, Linux e Mac OS X. (SOARES, 2013). 
 
Figura 19 – Arduino 
 
Fonte: flipeflop, disponível em: https://www.filipeflop.com/blog/o-que-e-arduino/ Acessado 
em 17 de agosto de 2017 
 
3.4.1 PARTES DO ARDUINO 
 
O Arduino pode ser dividido em diversas partes: 
 
3.4.1.1 CONEXÃO USB E FONTE EXTERNA 
 
A placa pode ser alimentada pela conexão USB ou por uma fonte de alimentação 
externa, conforme exibido na figura abaixo: 
 
 
 
https://www.filipeflop.com/blog/o-que-e-arduino/
36 
 
 
Figura 20 - Alimentação da placa Arduino UNO 
 
 
Fonte: embarcadores, disponível em: https://www.embarcados.com.br/arduino-uno/ Acessado 
em 17 de agosto de 2017. 
 
A alimentação externa é feita através do conector Jack com positivo no centro, onde o 
valor de tensão da fonte externa deve estar entre os limites 6V. a 20V., porém se alimentada 
com uma tensão abaixo de 7V., a tensão de funcionamento da placa, que no Arduino Uno é 5V, 
pode ficar instável e quando alimentada com tensão acima de 12V, o regulador de tensão da 
placa pode sobreaquecer e danificar a placa. Dessa forma, é recomendado para tensões de fonte 
externa valores de 7V. a 12V. (SOUZA, 2013) 
 
3.4.1.2 CONECTORES DE ALIMENTAÇÃO 
 
Figura 21 - Conectores de alimentação Arduino UNO R3 
 
Fonte: embarcadores, disponível em: https://www.embarcados.com.br/arduino-uno/ Acessado 
em 17 de agosto de 2017 
 
IOREF: Fornece uma tensão de referência para que shields possam selecionar o tipo de 
interface apropriada, dessa forma shields que funcionam com a placas Arduino que são 
alimentadas com 3,3V. podem se adaptar para ser utilizados em 5V. e vice-versa. 
RESET:pino conectado a pino de RESET do microcontrolador. Pode ser utilizado para 
um reset externo da placa Arduino. 
37 
 
 
3,3 V.: Fornece tensão de 3,3V. para alimentação de shield e módulos externos. Corrente 
máxima de 50 mA. 
5 V: Fornece tensão de 5 V para alimentação de shields e circuitos externos. 
GND: pinos de referência, terra. 
VIN: pino para alimentar a placa através de shield ou bateria externa. Quando a placa é 
alimentada através do conector Jack, a tensão da fonte estará nesse pino. 
 
3.4.1.3 COMUNICAÇÃO USB DA PLACA ARDUINO UNO 
 
Como interface USB para comunicação com o computador, há na placa um 
microcontrolador ATMEL ATMEGA16U2. 
Figura 22 - Conversor USB-serial com ATmega16u2 
 
Fonte: embarcadores, disponível em: https://www.embarcados.com.br/arduino-uno/ Acessado 
em 17 de agosto de 2017. 
 
Este microcontrolador é o responsável pela forma transparente como funciona a placa 
Arduino UNO, possibilitando o upload do código binário gerado após a compilação do 
programa feito pelo usuário. Possui um conector ICSP para gravação de firmware através de 
um programador ATMEL, para atualizações futuras. (SOUZA, 2013) 
Nesse microcontrolador também estão conectados dois LED’S (TX, RX), controlados 
pelo software do microcontrolador, que indicam o envio e recepção de dados da placa para o 
computador. Esse microcontrolador possui um cristal externo de 16 MHz. É interessante notar 
a conexão entre este microcontrolador com o ATMEL ATMEGA328, onde é feita pelo canal 
serial desses microcontroladores. Outro ponto interessante que facilita o uso da placa Arduino 
é a conexão do pino 13 do ATMEGA16U2 ao circuito de RESET do ATMEGA328, 
possibilitando a entrada no modo bootloader automaticamente quando é pressionado o botão 
http://www.atmel.com/devices/ATMEGA16U2.aspx
http://www.atmel.com/devices/atmega328.aspx
38 
 
 
Upload na IDE. Essa característica não acontecia nas primeiras placas Arduino, onde era 
necessário pressionar o botão de RESET antes de fazer o Upload na IDE. (SOUZA, 2013). 
 
3.4.2 CARACTERÍSTICAS ELÉTRICAS E DIMENSÕES 
Alimentação: 9,5 à 15,6 VDC 
Consumo< 300 mA máx. 
Entradas Digitais: 3,8 a 25 VDC 
Resolução das Entradas Analógicas: 10bits (0 a 1023) 
Saídas Relés: 10A @ 250VAC / 10A 120VAC / 7A @ 28VDC 
Serial Padrão: RS232 conector DB9 fêmea (DCE) 
Temperatura de operação: 0 a 60°C 
Dimensões: 120 x 116 x 29 mm (L x P x A) (SOUZA,2013) 
 
3.4.3 ENTRADA E SAÍDA DIGITAL 
 
A placa Arduino tem 14 pinos caracterizados para entrada e saída dependendo da forma 
que será utilizado, enumerados de 1 á 13 conforme a imagem a seguir: 
Figura 23- Entradas e saídas 
 
Fonte: embarcadores, disponível em: https://www.embarcados.com.br/arduino-uno/ Acessado 
em 17 de agosto de 2017 
 
3.4.4.1 ENTRADA 
 
 Por padrão os pinos no Arduino estão configurados como entradas digitais, porém, para 
ficar mais explícito na programação, deve-se configurar o pino como entrada. Dessa forma o 
pino é colocado em um estado de alta impedância, equivalente a um resistor de 100 Megaohms 
em serie com o circuito a ser monitorado. Dessa forma, o pino absorve uma corrente muito 
39 
 
 
baixa do circuito que está monitorando. Devido a essa característica de alta impedância, quando 
um pino colocado com entrada digital encontrasse flutuando (sem ligação definida), o nível de 
tensão presente nesse pino fica variando não podendo ser determinado um valor estável devido 
a ruído elétrico e até mesmo capacitância de entrada do pino. Para resolver esse problema é 
necessário colocar um resistor de pull up (ligado a +5V) ou um resistor de pull down (ligado a 
GND) conforme a necessidade. Esses resistores garantem nível lógico estável quando por 
exemplo uma tecla não está pressionada. Geralmente utiliza-se um resistor de 10K para esse 
propósito. A seguir é exibida a ligação desses resistores no circuito para leitura de 
tecla.(SOUZA,2013). 
 
Figura 24- Ligação de resistores no circuito 
 
 
 
Fonte: embarcadores, disponível em: https://www.embarcados.com.br/arduino-entradasaidas-
digitais/ Acessado em 17 de agosto de 2017. 
 
O microcontrolador ATmega328, da placa Arduino UNO, possui resistores de pull-up 
internos (20 Kilohms) que facilitam a ligação de teclas, sensores sem a necessidade de conectar 
externamente um resistor de pull-up. A habilitação desses resistores é feita de maneira simples 
via software. (SOUZA,2013) 
 
3.4.4.2 SAÍDA 
 
 Quando um pino é configurado com saída, ele se encontra em estado de baixa 
impedância. Dessa forma, o pino pode fornecer ou drenar corrente para um circuito externo. A 
corrente máxima que um pino pode fornecer ou drenar é de 40 mA, porém a soma das correntes 
não pode ultrapassar 200 mA. Deve-se ficar atento a corrente maiores que este limite e a curto-
40 
 
 
circuitos que podem danificar o transistor de saída danificando o pino e até mesmo queimar o 
microcontrolador. Essa é uma característica perigosa para a placa Arduino e seria interessante 
se tivessem resistores ou algum tipo de proteção em todos os pinos utilizados como saída para 
limitar a corrente em uma situação anormal. (SOUZA,2013). 
 
3.4.5 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO 
 
O Arduino foi criado em 2005 por um grupo de 5 pesquisadores:Massimo Banzi, David 
Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino e David Mellis. O objetivo era elaborar um dispositivo 
que fosse ao mesmo tempo barato, funcional e fácil de programar, sendo dessa forma acessível a 
estudantes e projetistas amadores. Além disso, foi adotado o conceito de hardware livre, o que 
significa que qualquer um pode montar, modificar, melhorar e personalizar o Arduino, partindo 
do mesmo hardware básico. (Thomsen, 2014). 
Assim, foi criada uma placa composta por um microcontrolador Atmel, circuitos de 
entrada/saída e que pode ser facilmente conectada à um computador e programada via IDE 
(Integrated Development Environment, ou Ambientede Desenvolvimento Integrado) utilizando 
uma linguagem baseada em C/C++, sem a necessidade de equipamentos extras além de um cabo 
USB. (THOMSEN, 2014). 
Depois de programado, o microcontrolador Arduino pode ser usado de forma 
independente, ou seja, você pode colocá-lo para controlar um robô, uma lixeira, um ventilador, 
as luzes da sua casa, a temperatura do ar condicionado, pode utilizá-lo como um aparelho de 
medição ou qualquer outro projeto que vier à cabeça. (THOMSEN, 2014). 
 
3.5 BATERIA 
 
Quando ligamos pilhas ou acumuladores em conjunto, obtemos associações denominadas 
"baterias". Assim, o conjunto de células ou pilhas secas que formam uma bateria de 9V é uma 
bateria de pilhas. 
 
 
 
 
Figura 25- Células da pilha 
41 
 
 
 
Por outro lado, quando associamos acumuladores para obter uma bateria de 12V como 
a usada nos carros, o que temos uma é uma "bateria de acumuladores". 
 
 BATERIAS PRIMÁRIAS (NÃO RECARREGÁVEIS) 
 BATERIAS SECUNDÁRIAS (RECARREGÁVEIS) 
 
3.5.1 O QUE COMPÕE A BATERIA 
 
A bateria é um dispositivo constituído unicamente de dois eletrodos e um eletrólito, 
arranjados de maneira a produzir energia elétrica. Bateria é um conjunto de pilhas agrupadas 
em série ou paralelo, dependendo da exigência por maior potencial ou corrente. (SILVA,2007) 
 
3.5.2 PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO 
 
Numa bateria, há um eletrólito – que é um condutor de eletricidade – e metais dentro dessa 
solução. “Um exemplo, é você ter zinco, num ácido, e cobre num outro ácido. Você começa a ter 
reações químicas como se estivesse criando elétrons num ponto e faltando elétrons no outro. Quando 
se conecta os dois pontos com um fio, os elétrons vão fluir de uma barrinha para a outra e isso gera 
corrente elétrica”. (MORICONI,2013) 
O processo eletrolítico envolvido em uma pilha ou em uma bateria é o mesmo, e trata 
de uma troca de elétrons entre duas espécies, um agente oxidante e um agente redutor. Por 
exemplo, no caso da pilha alcalina tem-se uma barra de manganês metálico eletroliticamente 
puro, imerso numa pasta de hidróxido de zinco. Dela são conhecidos os respectivos potenciais-
padrão de redução, conforme as equações abaixo: (SILVA,2007) 
 
Mn2+ + 2e → Mn0 E0 = -1,18V 
Zn2+ + 2e → Zn0 E0 = -0,76V 
42 
 
 
 
Inicialmente, ambas as equações apresentam uma redução (recebimento de elétrons). 
Para se chegar ao potencial gerado pela pilha, deve-se inverter a equação de menor valor, 
independentemente de sua natureza, invertendo-se assim o sinal matemático da mesma, de 
modo a chegar-se a:(SILVA,2007) 
 
Mn0 → Mn2+ + 2e E0 = +1,18V 
Zn2+ + 2e → Zn0 E0 = -0,76V 
 
Ao se somar os potenciais de oxidação (primeira equação) e de redução (segunda 
equação), chega-se o potencial gerado pela pilha na associação dos dois metais. No caso, a pilha 
possui um potencial de +0,42 volts. Ao se associar, em série ou paralelo, conjuntos individuais 
dessas duplas de metais, aumentando o potencial referido potencial individualmente, formamos 
uma bateria. (SILVA,2007) 
 
3.6 MÓDULO BLUETOOTH HC-06 
 
O módulo Bluetooth HC-06 é usado para comunicação wireless entre o Arduino e 
algum outro dispositivo com bluetooth, como por exemplo um telefone celular, um computador 
ou tablet. As informações recebidas pelo módulo são repassadas ao Arduino (ou outro 
microcontrolador) via serial. 
O alcance do módulo segue o padrão da comunicação bluetooth, que é de 
aproximadamente 10 metros. Esse módulo funciona apenas em modo slave (escravo), ou seja, 
ele permite que outros dispositivos se conectem à ele, mas não permite que ele próprio se 
conecte à outros dispositivos bluetooth. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
http://buildbot.com.br/produto/modulo-bluetooth-hc06/
http://buildbot.com.br/blog/arduino/
43 
 
 
4. DESENVOLVIMENTO 
 
4.1 CADEIRA 
 
Foi feito uma busca por qual seria a melhor cadeira a ser utilizada e decidiu-se usar uma 
carteira escolar na qual foi modificada para fazer as alterações necessárias do projeto e de um 
preço mais disponível. 
Logo retirou-se o suporte para caderno e a transformou em uma cadeira onde foi 
reforçado o assento e foi feito modificações na estrutura para poder desenvolver o projeto, fez-
se um suporte para os pés como repouso (a base de madeira). 
 
Figura 26 - Cadeira sem modificação 
 
Fonte-Autor 
 
 
 Foi adicionada uma nova parte mecânica para que possa ser feito os movimentos 
almejados de subida e descida da perna, foi feito pontos de solda para reforçar a infraestrutura. 
 
 
 
 
44 
 
 
Figura 27 - Cadeira modificada 
 
Fonte-Autor 
Figura 28 - Cadeira já com as soldas 
 
Fonte-Autor 
 
 
 
 
45 
 
 
Figura 29 – Parte do apoio da perna 
 
Fonte- Autor 
 
 
4.2 MATERIAIS 
 
Após a análise do projeto foram decididos os materiais que seriam necessários para 
construção do protótipo. 
Comprou-se um Arduino, um módulo drive l298n, uma bateria de12v, uma bateria de 
9v e motor de corrente continua com redutor. 
 
4.2.1 BATERIA 12V 
 
Foram utilizadas duas baterias no projeto, uma de 12V para alimentar o motor CC com 
redutor e a outra de 9V para alimentar o Arduino. 
 
 
 
 
46 
 
 
 
4.2.2 MOTOR CC COM REDUTOR 
 
Após alguns estudos para selecionar o motor mais apropriado para a ocasião, foi 
concluído que o motor de corrente continua com redutor seria o mais apropriado pois ele oferece 
um torque maior e possui um custo não tão elevado. 
Figura 30 – motor CC com redutor 
 
Fonte- Autor 
 
4.2.3 ARDUINO 
 
Inicialmente para fazer a programação seria utilizado um CLP, porém após alguns 
estudos foi concluído que um Arduino uno conseguiria cumprir o papel de programação, 
facilitando o processo da programação reduzindo o custo. 
Através do Arduino foi feita toda programação do projeto, tanto os comandos do motor 
quanto o aplicativo para controle da cadeira. 
 
 
 
 
 
 
 
47 
 
 
 
Figura 31 – Arduino 
 
Fonte-Autor 
 
4.2.4 MÓDULO DRIVER L298N 
 
Outra questão que enfrentamos foi como controlaríamos o motor com um arduino, para 
isso após algumas pesquisas foi decidido utilizar uma ponte H (driver 1298n). 
O módulo driver foi utilizado para controlar a velocidade e a direção da rotação do 
motor. 
Figura 32 L298n 
 
Fonte-Autor 
 
 
48 
 
 
 
 
4.3 PROBLEMAS ENCONTRADOS 
 
SUPORTE 
Na finalização colocamos um novo suporte de madeira na cadeira, para a perna da 
pessoa ficar tranqüila e nada soltar na cadeira, assim pessoas com pernas maiores também 
conseguiram usá la de forma eficiente ao seu tratamento 
ENGRENAGEM 
Uma nova engrenagem foi colocado para o motor ter um rendimento melhor e com uma 
velocidade não tão alta assim podendo controlada facilmente. 
APLICATIVO 
Tivemos problemas ao conseguir controlar o modulo Bluetooth testamos diversas 
programações diferentes até conseguir fazer funcionar para podermos controlar por um 
aplicativo pelo celular e assim conseguindo fazer a cadeira subir e descer 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
49 
 
 
 
 
 
5. CONCLUSÃO 
 
Após a execução do projeto, é possível falar que os objetivos foram parcialmente 
atingidos de maneira que possa ser aplicados nas áreas destinadas, porem com algumas 
restrições de procedimento exigido. O protótipo apresentou algumas complicações durante sua 
execução como por exemplo: problemas financeiros e matérias, foram feitas alterações na 
escolha do motor para um motor economicamente viável e que faça a função destinada que era 
a movimentação da perna, há também complicações com a programação na parte de ajustar o 
ângulo que o motor terá que atingir com o fim de curso. A adequação da cadeira para o fim do 
projeto foi pensada de diversas maneiras para que seja algo pratico e econômico atendendo 
nossas expectativas, assim após varias procuras foi encontrado um profissional da área que fez 
a manutenção da cadeirajuntamente com os integrantes do grupo. Com isso, conclui-se que a 
execução do trabalho de conclusão de curso, referente à Cadeira Fisioterapêutica, foi de suma 
importância na aprovação acadêmica do grupo,devido ao seu nível técnico e áreas abrangentes 
do curso, tais como Eletrônica I e II, Comandos, Controle e Automação e Maquinas Elétricas 
de modo que possa aprimorar a área de fisioterapia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
50 
 
 
 
 
 
 
 
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