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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE 
CENTRO DE TECNOLOGIA 
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA 
PROJETO E FABRICAÇÃO DE UM SUPORTE 
PARCIAL DE PESO DE BAIXO CUSTO COM 
PROTÓTIPO DE UM INSTRUMENTO PARA 
MEDIÇÃO DE MASSA 
JOÃO VICTOR ALVES PINTO BEZERRA 
NATAL- RN, 2018 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE 
CENTRO DE TECNOLOGIA 
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA 
PROJETO E FABRICAÇÃO DE UM SUPORTE 
PARCIAL DE PESO DE BAIXO CUSTO COM 
PROTÓTIPO DE UM INSTRUMENTO PARA 
MEDIÇÃO DE MASSA 
JOÃO VICTOR ALVES PINTO BEZERRA 
 
 Trabalho de Conclusão de Curso 
apresentado ao curso de Engenharia 
Mecânica da Universidade Federal do 
Rio Grande do Norte como parte dos 
requisitos para a obtenção do título de 
Engenheiro Mecânico, orientado pelo 
Prof. Dr. Márcio Valério de Araújo. 
NATAL - RN 
2018 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE 
CENTRO DE TECNOLOGIA 
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA 
PROJETO E FABRICAÇÃO DE UM SUPORTE 
PARCIAL DE PESO DE BAIXO CUSTO COM 
PROTÓTIPO DE UM INSTRUMENTO PARA 
MEDIÇÃO DE MASSA 
JOÃO VICTOR ALVES PINTO BEZERRA 
 
Banca Examinadora do Trabalho de Conclusão de Curso 
Prof. Dr. Márcio Valério de Araújo ___________________________ 
Universidade Federal do Rio Grande do Norte - Orientador 
Prof. Dr. Evans Paiva da Costa 
Ferreira ___________________________ 
Universidade Federal do Rio Grande do Norte - Avaliador Interno 
Prof. Me. Igor Lopes de Andrade ___________________________ 
Universidade Federal do Rio Grande do Norte - Avaliador Interno 
 
 
 
 
 
NATAL, 13 de dezembro de 2018. 
 
 
i 
 
Agradecimentos 
Este trabalho não poderia ser concluído sem a ajuda de diversas 
pessoas as quais presto minha homenagem: 
Aos meu pais, Edenilson e Marleide, por todo incentivo e por acreditarem 
em mim em todos os momentos. 
 Ao Prof. Dr. Márcio Valério de Araújo pelos seus conselhos, sugestões, 
pela sua disponibilidade e dedicação para orientar esse trabalho. 
Ao Laboratório de Manufatura (LabMan) da UFRN, em especial aos 
técnicos Elmar Damasceno, Francisco Chavier, Francisco Luiz da Silva, João 
Maria Alves Frazão, José de Jesus Pereira Santos e ao estagiário do LabMan e 
colega de graduação Jordan Nelson, pela disposição, paciência e conselhos 
para a realização do trabalho com a máxima qualidade possível. 
Ao Laboratório de Metrologia da UFRN, em especial aos técnicos Luis 
Henrique, Alan Cesar e ao Prof. Me. Igor Lopes de Andrade, pela enorme 
disposição e contribuição para realização deste trabalho. 
A minha namorada e companheira de curso Andressa Santos, por toda 
sua ajuda, paciência e incentivo para que esse trabalho fosse elaborado da 
melhor maneira. 
 
 
 
 
 
 
 
 
ii 
 
Bezerra, J.V.A.P. Projeto e construção de um suporte parcial de peso de 
baixo custo. 2018. 53 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em 
Engenharia Mecânica) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal-
RN, 2018. 
Resumo 
Este trabalho tem como finalidade a elaboração de um projeto para a 
construção de um suporte parcial de peso de baixo custo. A primeira etapa 
foi realizar um levantamento de preços e da disponibilidade dos materiais que 
podem ser encontrados no comercio local. Após essa etapa foi realizado o 
desenho da estrutura no software SolidWorks, para assim, definir suas 
dimensões. Com a modelagem do suporte feita no CAD, foi realizada uma 
simulação de esforços no SolidWorks simulation, onde foi possível analisar 
as tensões e deformações máximas as quais a estrutura será submetida 
sendo possível assim calcular o coeficiente de segurança da mesma. Com a 
verificação de que o projeto irá atendar as solicitações exigidas foi realizada 
a fabricação da estrutura. A construção do equipamento foi feita no laboratório 
de Manufatura da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, para sua 
fabricação foram realizados processos como: corte, soldagem, furação, 
abertura de rosca interna, dobramento. Também foi desenvolvido um 
protótipo de um dinamômetro de mola de baixo custo para a realização de 
testes preliminares. Ao final do projeto foi possível chegar a um suporte 
parcial de peso que atendesse as necessidades desejadas e com um custo 
menor do que os vendidos no mercado. 
 
Palavras-chave: Projeto, fabricação, baixo custo, dinamômetro 
iii 
 
Bezerra, J.V.A.P. Project and construction of a low cost partial weight 
support. 2018. 53 p. Conclusion work project (Graduate in Mechanical 
Engineering) - Federal University of Rio Grande do Norte, Natal-RN, 2018. 
Abstract 
This work has the purpose of elaborating a project for the construction 
of a low cost partial weight support. The first step was to conduct a survey of 
prices and the availability of materials that can be found in local commerce. 
After this step the design of the structure in the SolidWorks software was 
carried out, in order to define its dimensions. With the modeling of the support 
made in CAD, a simulation of stresses was performed in SolidWorks 
simulation, where it was possible to analyze the maximum tensions and 
deformations which the structure will be submitted and it is possible to 
calculate the safety coefficient of the same. With the verification that the 
project will meet the required requirements, the fabrication of the structure was 
carried out. The construction of the equipment was done in the Laboratory of 
Manufacture of the Federal University of Rio Grande do Norte, for its 
manufacture were carried out processes as: cutting, welding, drilling, internal 
thread opening, folding. A prototype of a low-cost spring dynamometer was 
also developed for preliminary tests. At the end of the project it was possible 
to reach a partial weight support that would meet the desired needs and at a 
lower cost than those sold in the market.. 
 
Keywords: Design, manufacturing, low cost, dynamometer 
iv 
 
Sumário 
Agradecimentos .................................................................................. i 
Resumo ............................................................................................. ii 
Abstract ............................................................................................ iii 
Sumário ............................................................................................ iv 
1 Introdução....................................................................................... 1 
1.1 Objetivo geral ........................................................................... 2 
1.2 Objetivos específicos ............................................................... 2 
2 Revisão Bibliográfica ...................................................................... 3 
2.1 Suportes parciais de peso ........................................................ 3 
2.2 Sistemas de elevação .............................................................. 7 
2.3 Medição de peso ...................................................................... 9 
2.3.1 Células de carga.............................................................. 11 
2.3.2 Dinamômetros ................................................................. 12 
2.4 Análise estrutural ................................................................... 13 
2.4.1 Tensão ............................................................................ 14 
2.4.2 Deformação ..................................................................... 16 
2.4.3 Método dos elementos finitos .......................................... 17 
3 Metodologia .................................................................................. 18 
3.1 Estrutura do suporte parcial de peso ..................................... 19 
3.2 Talha elétrica ......................................................................... 23 
3.3 Rodízios ................................................................................. 23 
3.4 Dinamômetro .........................................................................24 
4 Resultados e discussões .............................................................. 27 
4.1 Suporte parcial de peso ......................................................... 27 
4.1.1 Análise estrutural do suporte parcial de peso .................. 27 
v 
 
4.1.2 Medidas finais e custo do SPP ........................................ 30 
4.2 Testes preliminares do protótipo do dinamômetro ................. 32 
5 Conclusão..................................................................................... 35 
6 Referências bibliográficas............................................................. 36 
7 Apêndice....................................................................................... 38 
 
 
 
 
 
1 
 
 
1 Introdução 
O movimento é um aspecto essencial da vida, além de prejudicar aspectos 
fundamentais da vida diária, a perda dos movimentos motores causa danos no 
psicológico das pessoas afetadas por esses problemas, como perda da 
autoestima, ansiedade e depressão. 
A reabilitação, após traumas ao sistema nervoso central, requer que o 
paciente desenvolva rotinas de movimentos que simulem as tarefas funcionais. 
Com isso, planos de reabilitação que ajudam o paciente a aprender ou 
reaprender a realizar as atividades funcionais são de suma importância para a 
independência do paciente. As estratégias terapêuticas são elaboradas visando 
melhorar a qualidade e quantidade dos movimentos e postura. Várias técnicas 
podem ser utilizadas no processo de reabilitação motora, como: fisioterapia, 
hidroterapia e treino locomotor com o suporte de peso (TLSP). 
O treino locomotor com suporte de peso é uma técnica utilizada acerca de 
20 anos no campo da reabilitação física. Nesse tipo de processo o indivíduo 
treina o caminhar ao passo que sua massa corporal é parcialmente sustentada 
pelo suporte. O TSLP não apresenta efetividade apenas nos ganhos motores do 
paciente, ele fornece ganhos na capacidade aeróbica, melhora 
osteomusculares, reduz o risco de problemas cardiovasculares e melhoras do 
ponto de vista psicológico. Apesar de apresentar diversas vantagens o TLSP 
ainda é uma técnica bastante restrita. Além de muito caro, os locais que possuem 
esse sistema são bastante escassos. 
Atualmente no laboratório de robótica do departamento de computação e 
automação (DCA) da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) é 
desenvolvido o projeto de um exoesqueleto robótico, o Ortholeg, que visa dar 
acessibilidade e mobilidade a pessoas que perderam os movimentos dos 
membros inferiores. Periodicamente são realizados testes do exoesqueleto com 
portadores de deficiência física e para isso é necessário garantir a segurança do 
paciente e a melhor forma de realizar isso é com a utilização de um suporte 
parcial de peso (SPP). 
2 
 
Sabendo das dificuldades em se adquirir um SPP e visando atender a 
demanda do projeto Ortholeg, esse trabalho teve como finalidade realizar o 
projeto e a construção de um suporte parcial de peso de baixo custo, utilizando 
tubos de metalon de aço 1020, de seção quadrada de 60mmx60mm, fazendo 
uso de uma talha elétrica como sistema de elevação. Além de visar a fabricação 
de um sistema barato, foi pensando em um sistema que permita ser desmontado 
e assim poder ser transportado com mais facilidade do que os equipamentos 
comuns. Também foi desenvolvido um protótipo de um dinamômetro de mola 
para ser utilizado no suporte, esse dinamômetro visa realizar alguns testes 
preliminares para o projeto Ortholeg. 
1.1 Objetivo geral 
Projetar e construir um suporte parcial de peso de baixo custo com um 
sistema de avaliação de massa corporal. 
1.2 Objetivos específicos 
Para alcançar o objetivo geral podemos listar alguns objetivos específicos: 
1. Realizar o projeto em CAD de um sistema que atenda as demandas 
do projeto Ortholeg; 
2. Realizar a análise estrutural do SPP através do Método dos elementos 
finitos; 
3. Construir um protótipo de um dinamômetro de mola para pesar uma 
pessoa utilizando um exoesqueleto; 
 
 
3 
 
2 Revisão Bibliográfica 
Para uma melhor compreensão dos fatores que influenciam no projeto e 
na fabricação de um suporte parcial de peso e no desenvolvimento de um 
sistema de medição de massa, fez-se necessário o estudo de alguns temas. Em 
um primeiro momento foi realizado um estudo sobre os tipos de dispositivos 
auxiliares de marchas existentes, para assim determinar qual o melhor sistema 
para ser utilizado por um paciente que está aprendendo a utilizar um 
exoesqueleto. Posterior a isso foi revisado temas referentes a analise estrutural, 
com o intuito de projetar uma estrutura segura para um indivíduo com limitações 
em seus movimentos. Por fim, uma análise sobre os métodos de medição de 
massa de deficientes físicos foi feita, com o objetivo de construir um modelo para 
pesagem que melhor se adequasse as necessidades do projeto. 
2.1 Suportes parciais de peso 
O uso de dispositivos auxiliares de marcha nos treinos motores é de 
grande importância nos processos de reabilitação. Dispositivos auxiliares de 
marcha ajudam a melhor a postura do paciente durante os exercícios, a evitar 
sobrecarga em regiões fragilizadas, assim como também garantir uma maior 
autonomia do usuário durante as atividades. Existem alguns tipos de sistemas 
de suportes parciais de peso utilizados nos treinos locomotores, equipamentos 
que variam de simples bengalas até robustos sistemas de suporte parcial de 
peso com utilização de esteiras. 
As bengalas têm como objetivo aumentar a base de apoio do usuário para 
assim melhorar o seu equilíbrio. A utilização da bengala é aconselhada para 
pessoas, principalmente, com comprometimento dos joelhos e quadril. 
As muletas podem ser divididas em dois tipos: as axilares e as 
canadenses ou de antebraço. As muletas axilares são as mais usuais e 
propiciam que o usuário ande sem se apoiar em um dos membros inferiores, 
algumas das desvantagens é o incomodo e cansaço nos braços e cotovelos. Já 
as do tipo canadense são muletas de fácil ajuste e possuem seu apoio no 
antebraço, como desvantagem as muletas canadenses proporcionam um menor 
apoio lateral ao paciente. 
4 
 
Suporte parcial de peso é um sistema de suspensão que sustenta uma 
parte ou a totalidade do peso do paciente durante seções de fisioterapia. Com a 
utilização do equipamento é possível reduzir a resultante entre a força 
gravitacional e força de suspenção, diminuindo assim a carga sobre os membros 
inferiores e como consequência facilita a marcha do paciente, minimiza o risco 
de quedas e otimiza o desempenho da atividade de reabilitação. 
A suspensão parcial de peso é indicada para pessoas que possuem 
alterações provindas de desordens neurológicas, posturais, musculares, assim 
como déficit de equilíbrio. Com o uso do suporte, é possível começar mais cedo 
o processo de fisioterapia de pacientes com acidente vascular encefálico, 
paralisia cerebral, pós traumatismo raquimedular, entre outros. Segundo 
Haupenthal et al (2008) em treinos de marcha o suporte pode absorver de 15% 
a 80% do peso, vale ressaltar que em outros tipos de exercícios os suportes 
podem suportar até 100% do peso do paciente. Na figura 1 é mostrado um 
exemplo de suporte parcial de peso. 
Figura 1 – Suporte parcial de peso com esteira integrada. 
 
Fonte: MedicalExpo. 
Existem basicamente dois tipos de treinos com o suporte parcial de peso, 
que é a suspensão do paciente por um colete sobre uma esteira elétrica ou sobre 
o chão fixo. Os modelos de suporte variam de fabricante para fabricante, é 
possível encontrar no mercado vários tipos de equipamentos, como sistemas 
que possuem esteiras elétricas fixadas ao suporte, equipamentos que possuem 
atuadores pneumáticos para regulagem de altura, outros suportes apresentam 
5 
 
sistema de pesagem digital incorporado ao sistema, alguns outros possuem 
corrimões junto com esteiras paradar mais segurança ao paciente. No Brasil, 
esse tipo de técnica ainda é escassa seja no mercado ou em clinicas e hospitais. 
Com o objetivo de ter uma referência para a construção do suporte foi 
realizada uma pesquisa de modelos de suportes parciais de peso existentes. 
Nas tabelas 1 e 2 são mostrados dados referentes a dois tipos de suportes de 
diferentes fabricantes, as figuras 2 e 3 mostram suas respectivas imagens. 
Figura 2 – Suporte parcial de peso da marca PhysioGait 
 
Fonte: PhysioGait. 
Tabela 1 – Caracteristicas do suporte da PhysioGait 
Capacidade de peso 163 kg 
Altura máxima 2,4m 
Altura máxima do paciente 2,2m 
Comprimento da base 1,2m 
Peso da estrutura Não informado pelo fabricante 
Distância entre os pés Não informado pelo fabricante 
Material Não informado pelo fabricante 
Principais características 
Atuador pneumático para ajuste de 
altura; 
Sistema de pesagem integrado 
Possibilidade de ser usado com uma 
esteira; 
Preço $ 9,999 
6 
 
Preço (Cotação do dia 12/12/18) R$ 38596,14 
Fonte: PhysioGait. 
Figura 3 – Suporte parcial de peso LiftAid320 
 
Fonte: STATEWIDE HOME HEALTH CARE. 
Tabela 2 – Caracteristicas do suporte LiftAid320. 
Capacidade de peso 163 kg 
Altura máxima 2,18 m 
Altura máxima do paciente Não informado pelo fabricante 
Comprimento da base 1,4 m 
Distância entre os pés 1,55 m 
Peso da estrutura 63,2 kg 
Material Alumínio 
Principais características 
Atuador pneumático para ajuste de 
altura; 
Estrutura dobrável; 
Preço $ 5,640 
Preço (Cotação do dia 12/12/18) R$ 21770,40 
Fonte: STATEWIDE HOME HEALTH CARE. 
Uma opção para os SPP oferecidos no mercado é realizar a construção do 
equipamento. O trabalho de Chong et al (2009) mostra como foi realizado a elaboração 
de um suporte de peso, que possui um sistema de elevação manual composto por polias 
e um sistema que monitora e registra o peso corporal sustentado pelo SPP, utilizando 
7 
 
uma célula de carga como sensor. Na figura 4 é mostrado o sistema construindo por 
Chong et al (2009). 
Figura 4 – Sistema construindo por Chong et al (2009). 
 
Fonte: Chong (2009) 
2.2 Sistemas de elevação 
Os suportes parciais de pesos possuem sistemas de elevação em sua 
estrutura. Visando escolher um sistema de içamento adequado para ser utilizado 
no projeto foi realizado um estudo sobre máquinas de elevação. 
Maquinas de elevação são empregadas para mover cargas em 
estabelecimentos ou áreas, departamentos, fábricas e indústrias, nos locais de 
construção, de armazenagem e recarga, etc. (Rudenko, 1976). Os sistemas de 
elevação dos SPP têm como objetivos elevar total ou parcialmente o paciente 
visando melhorar à postura corporal e diminuir os esforços sobre os membros 
inferiores do mesmo. 
Os equipamentos de suspensão parcial de peso em geral usam dois 
tipos de equipamentos de elevação, que são: manual, onde o içamento é 
realizado através de polias ou então por um motor elétrico. No mercado existe 
uma grande variedade de modelos e marcas de sistemas de elevação para as 
8 
 
mais diversas aplicações. Uma escolha eficaz dos aparelhos de elevação exige 
um conhecimento adequado do projeto e das características operacionais do 
mecanismo. Alguns fatores técnicos observados para a escolha do equipamento 
são: tempo programado para operação, espécie e propriedade das cargas, 
direção e distância do percurso. 
Dos tipos de maquinas de elevação os guinchos é o grupo mais extenso 
dentro das maquinas de elevações. Guincho é um equipamento que é utilizado 
para elevar cargas ou pessoas na direção vertical por meio de tração e o seu 
princípio de funcionamento é bastante simples, ele basicamente é constituído de 
um rolo que serve para enrolar um cabo. Os principais tipos de guinchos são: 
 Guinchos elétricos; 
 Guinchos hidráulicos; 
 Guinchos manuais; 
 Guinchos mecânicos; 
Talhas elétricas são guinchos que transformam energia elétrica em 
movimento vertical. As talhas elétricas geralmente são compostas por motores 
monofásicos, estes motores possuem em seu interior um rolamento de cobre um 
rotor não energizado, que possui um polo positivo e um negativo, em motor 
monofásico de corrente alternada, que ao ser energizado gera um campo 
magnético, girando assim o seu rotor. As principais vantagens de se utilizar esse 
tipo de mecanismo são sua grande eficiente e a capacidade de erguer cargas 
pesadas sem ocupar um grande espaço. 
Figura 5 – Talha elétrica 
9 
 
 
Fonte: Motomil 
2.3 Medição de peso 
Inicialmente é importante diferenciar os conceitos de massa e peso. A 
massa é uma propriedade inercial, que indica a quantidade de matéria de um 
corpo. Já o peso é uma quantidade vetorial associada à massa. Peso e massa 
se relacionam através da segunda lei de Newton. Na prática o que se é medido 
é força, e conhecendo a aceleração da gravidade do local, pode se determinar a 
massa de um determinado corpo. 
Para pesagem de deficientes físicos, existe a particularidade de que o 
indivíduo não consegue manter-se na posição de pé na plataforma da balança 
(Ribeiro, 2002). Nesses casos, pode-se utilizar um dos quatro mecanismos de 
pesagem explicitados a seguir, segundo Ribeiro (2002): 
No caso de pacientes acamados, incapazes de andar, são usadas 
balanças especiais para a pesagem no leito, dos seguintes tipos: de rampa, onde 
as rodas da cama do paciente são posicionadas sobre a plataforma de pesagem, 
como mostradas na figura 6 e integrada com um elevador de transferência, como 
mostrado na figura 7. 
Figura 6 – Balança do tipo rampa Ottoboni MS6000. 
 
10 
 
 
Fonte: Ottoboni (2017). 
 
 
 
 
Figura 7 – Balança do tipo integrada com um elevador de transferência eletrico Scala-
Tronix. 
 
Fonte: Medical EXPO (2017). 
 Outro método para obtenção da massa corpórea do indivíduo é pesagem 
por diferença, quando o portador de deficiência é segurado por outra pessoa, 
que foi pesada anteriormente, em cima de uma balança e, em seguida, é 
calculado o peso do deficiente pela diferença dos resultados medidos. 
 Um terceiro meio é pesagem dos pacientes, sentados, com as pernas 
cruzadas sobre a plataforma de pesagem. Segundo Ribeiro, et al. (2002) 
experimentos realizados, comparando dados com o de pessoas sem deficiência, 
11 
 
foi observado que não houve diferenças significativas para os resultados obtidos, 
o que torna o método confiável. 
 Por fim, um quarto método utilizado é a através da estimativa de peso. 
Para se estimar o peso do paciente, são tiradas medidas do tamanho do braço 
e a da altura do paciente, e através de cálculos realizados é possível ter uma 
estimativa da massa corpórea do indivíduo. 
 Para se criar uma alternativa mais simples, compacta e barata aos tipos 
de pesagem de deficientes físicos, foi realizado um estudo dos sistemas de 
medição de massa corpora, com o intuito de adquirir um senso criticar e assim 
propor um sistema eficaz. 
2.3.1 Células de carga 
As células de carga são atualmente os instrumentos mais utilizados para 
medir força. Dentre os tipos de células de carga o mais difundido é célula de 
carga de extensômetros. O funcionamento das células de carga é baseado nas 
leis de Hooke, equação 1 e na segunda lei de Ohm, equação 2. 
𝜎 = 𝐸 ∗∈ (1) 
𝑅 = 
𝜌∗𝐿
𝐴
 (2) 
 Onde 𝜎 é a tensão, ∈ é a deformação e 𝐸 é o módulo de elasticidade do 
material. Já para equação 2 R, é a resistência, 𝜌 é a resistividade do material L 
é o comprimento e A é a seção transversal. 
A lei de Hooke estabelece uma proporcionalidade entre a tensão e a 
deformação de um determinado material. Já a segunda lei de Ohm diz que ao 
ser alterado o comprimento L de um condutor, ocorrera uma mudança da 
resistência elétrica do mesmo.Sabendo disso, é possível relacionar a carga 
aplicada a célula de carga com a variação de potencial elétrico de saída da 
mesma, e com isso, determinar qual o valor da carga que foi aplicada. A 
usinagem de células de cargas extensomêtricas possui um alto custo, pois ela 
precisa ter um alto controle dimensional e geométrico, algumas vezes só 
atingidos com maquinas de usinagem com comando numérico, outro fator que 
12 
 
encarasse a produção desses instrumentos é alto preço associado aos sensores 
de deformações. 
Figura 8 – Célula de carga extensomêtrica HBM. 
 
Fonte: HBM. 
 Além das células de cargas baseadas extensomêtricas, existem outros 
tipos de células que não atuam com o princípio de deformação de 
extensômetros, alguns exemplos são: células piezoelétricas, capacitivas, 
indutivas, entre outras. 
2.3.2 Dinamômetros 
A lei de Hooke mostrada na equação 1, pode ser expressa para os casos 
específicos de mola, como mostrado na equação 3: 
𝐹 = 𝑘 ∗ 𝑥 (3) 
 Onde k representa a constante de rigidez, x a deformação da mola, F é a 
força aplicada e x o deslocamento da mola. 
 Baseados na lei de Hooke, onde o deslocamento das extremidades de 
uma mola é diretamente proporcional a força aplicada, considerando a região 
elástica. Na pratica utiliza-se uma mola fixada em uma das extremidades, e na 
outra se aplica uma força, causando assim uma deformação na mesma. 
 Um dinamômetro basicamente é constituído dos seguintes componentes: 
uma mola, dois cilindros concêntricos, ganchos ou anéis nas extremidades e 
13 
 
uma escala de medição. A grande vantagem da utilização de dinamômetros é o 
seu baixo custo e sua simplicidade de fabricação. 
Figura 9 – Dinamômetro de mola. 
 
Fonte: Basculas Nuevo Leon (2017). 
 
2.4 Análise estrutural 
Nessa seção serão apresentados os conceitos básicos de analise 
estrutural. Todo o conteúdo apresentado neste tópico servira como arcabouço 
para o projeto do suporte parcial de peso desenvolvido para utilização de 
usuários com um exoesqueleto. 
A resistência dos materiais é um ramo da mecânica que estuda as 
relações entre as cargas externas aplicadas a um corpo deformável e a 
intensidade das forças internas que agem no interior do corpo. Esse assunto 
também envolve o cálculo das deformações do corpo e proporciona o estudo de 
sua estabilidade quando sujeito a forças externas (Hibbler, 2010). 
Nos projetos estruturais de qualquer estrutura ou sistema mecânico, é 
de suma importância usar os conceitos da estática para avaliar as forças que 
atuam sobre os elementos, assim como em seu interior. O comportamento da 
estrutura não depende apenas da intensidade dos esforços, mas também do tipo 
de material usado para construção. Para resolver problemas referente a 
resistência dos materiais é preciso ter os conceitos de tensão e deformação 
consolidados. 
14 
 
2.4.1 Tensão 
 Na figura x podemos observar uma seção do objeto onde sua área foi 
subdividida em áreas infinitesimais ∆𝐴. Uma força muito pequena, de intensidade 
∆𝐹 age sobre a área ∆𝐴. Se decompormos as força ∆𝐹, componentes nos 
sentidos dos eixos x, y e z, teremos três componentes, que serão tangentes e 
normal á área. Ao fazer com que ∆𝐴 tenda a zero, a força ∆𝐹 e suas 
componentes também se aproximaram de zero, porem o quociente entre a força 
e a área tendera a um limite finito. Esse quociente é chamado de tensão, assim 
descrevendo a intensidade de uma força interna que age sobre uma área 
especifica. 
 
 
 
Figura 10 – Elemento arbitrário sobre ação de forças quaisquer. 
 
15 
 
Fonte: Hibbler (2010) 
A tensão é dita como normal quanto a força age perpendicularmente a 
área, e tem como símbolo 𝝈. Para a figura 4 a força normal pode ser definida da 
seguinte forma: 
𝜎𝑧 = lim
∆𝐴→0
∆𝐹𝑧
∆𝐴
 (4) 
Se a força tracionar o elemento, como é mostrando na figura (10), 
teremos uma tensão de tração, já se uma força comprimir o elemento, essa 
tensão será denominada de tensão de compressão. 
Já para as forças que agem tangente a ∆𝐴 a tensão é denomina de 
tensão de cisalhamento (𝜏). Para figura 5, teremos as seguintes tensões de 
cisalhamento: 
𝜏𝑧,𝑥 = lim
∆𝐴→0
∆𝐹𝑥
∆𝐴
 (5) 
𝜏𝑧,𝑦 = lim
∆𝐴→0
∆𝐹𝑦
∆𝐴
 (6) 
 Outro conceito importante de ser compreendido para projetos estruturais 
é o de tensão admissível. O projetista de um determinado sistema deve restringir 
a tensão que irá agir em um material a patamares seguros. A fim de garantir a 
segurança da estrutura, é necessário restringir a carga aplicada a um valor 
menor do que os elementos podem suportar. Trabalhar com valores mais baixos 
de tensão é importante para garantir a integridade do sistema, pelos seguintes 
motivos: durante sua utilização pode ocorrer algum tipo de sobrecarga, as 
dimensões determinadas no projeto podem não coincidirem exatamente com as 
dimensões reais das estruturas por erros de fabricação ou montagem, além de 
desgastes que ocorrem no equipamento com o passar do tempo. 
Uma forma de se especificar a carga admissível para um projeto de uma 
máquina ou equipamento é o uso de um número denominado de fator de 
segurança (FS). O fator de segurança é expresso pelo quociente entre a carga 
de ruptura do material e a carga admissível. A força de ruptura é determinada 
16 
 
por ensaios mecânicos nos materiais. O fator de segurança é expresso e acordo 
com a equação 7: 
𝐹𝑆 = 
𝐹𝑎𝑑𝑚
𝐹𝑟𝑢𝑝
 (7) 
O fator de segurança também pode ser expresso em relação as tenções 
de normal e de cisalhamento, como mostrado nas equações 8 e 9, 
respectivamente: 
𝐹𝑆 = 
𝜎𝑎𝑑𝑚
𝜎𝑟𝑢𝑝
 (8) 
𝐹𝑆 = 
𝜏𝑎𝑑𝑚
𝜏𝑟𝑢𝑝
 (9) 
 Em qualquer aplicação o fator de segurança sempre deve ser maior do 
que 1, para minimizar, o máximo possível, o potencial de falha. O quando o fator 
de segurança deve ser maior do que a unidade depende de vários fatores como: 
tipo de material utilizado no sistema, aplicação do equipamento, condições de 
uso. Em geral, para maioria dos casos, existem normas técnicas que 
estabelecem um FS mínimo para uma determinada aplicação. 
2.4.2 Deformação 
Sempre que uma força é aplicada a um corpo, esta tende a mudar a 
forma e o tamanho dele. Essas mudanças são denominadas deformações e 
podem ser altamente visíveis ou praticamente imperceptíveis se não forem 
utilizados equipamentos que façam medições precisas (Hibbler, 2010). 
A deformação pode ser dividida em: deformação normal e deformação 
de cisalhamento. Segundo Hibbler (2010) deformação normal é o alongamento 
ou contração de um seguimento de reta por unidade de comprimento. 
Considerando um corpo de comprimento original ∆𝑆, e após aplicado uma carga 
adquira um novo comprimento ∆𝑆′, portando a mudança de comprimento da reta 
é ∆𝑆′ − ∆𝑆. A definição de deformação média, pode ser expressa de acordo com 
a equação 10: 
∈𝑚é𝑑=
∆𝑆′− ∆𝑆
∆𝑆
 (10) 
17 
 
 Já a deformação normal pode ser descrida como a mudança que ocorre 
no ângulo, representado por 𝛾 e medido em radianos, entre dois seguimentos de 
reta, que a princípio, eram perpendiculares um ao outro. 
2.4.3 Método dos elementos finitos 
No âmbito da Engenharia deEstruturas, o Método dos Elementos Finitos 
(MEF) tem como objetivo a determinação do estado de tensão e de deformação 
de um sólido de geometria arbitrária sujeito a cargas externas. Esta metodologia 
surgiu da necessidade de projetar estruturas complexas como, por exemplo, no 
estudo de edifícios, pontes, barragens, etc., através de um método numérico de 
baixo custo e boa confiabilidade. Recentemente, o MEF tem sido largamente 
utilizado para simular e resolver inúmeros problemas não lineares nas áreas de 
instabilidade estrutural, de sistemas dinâmicos, sistemas fluidos, 
eletromagnéticos e de conformação mecânica (Araújo et. al., 2013). 
O MEF é um método numérico usualmente utilizado para resolução de 
problemas de engenharia. Problemas típicos que usam esse tipo de ferramenta 
para solução estão relacionados à transferência de calor, fluido dinâmica, analise 
estrutural e eletromagnetismo. A solução analítica desses problemas geralmente 
requer a solução de equações diferenciais parciais para condições de contorno 
que inviabilizam sua solução, sendo utilizada apenas para geometria simples e 
meios homogêneos. Para resolver o problema, o método divide um problema 
maior em vários problemas menores, discretizando o problema em vários pontos 
do domínio, normalmente chamados de elementos finitos. (Souza, 2017). 
Para este trabalho, foi utilizado o MEF de forma a simular o 
comportamento de todos os elementos do suporte parcial de peso submetido a 
diferentes cargas. Essa análise é importante por se tratar de uma aplicação que 
necessita de alta confiabilidade estrutural, visto que servirá de suporte para 
pessoas deficientes. Foi optado por simular todos os elementos juntos com seus 
respectivos parafusos e soldas para garantir não só o funcionamento de peças 
isoladas, mas também do conjunto. Para analisar a distribuição de tensões na 
montagem do suporte parcial, o software gerou uma malha de pequenos 
elementos, analisando a contribuição de pequenos pedaços de cada peça para 
a resistência mecânica da estrutura. 
18 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 Metodologia 
Nesta seção serão abordados os processos, técnicas, ferramentas e 
materiais, utilizados no projeto e na construção do suporte parcial de peso e do 
sistema de pesagem. 
A primeira etapa do projeto do SPP, foi pensar em um sistema que 
atenda determinadas condições, que são: 
 Possibilidade de fabricações com processos tradicionais; 
 Disponibilidade de materiais no mercado local; 
 Que possibilite ser usado por um deficiente físico utilizando um 
exoesqueleto robótico, que pesem juntos até 80 kg; 
 Equipamento que forneça segurança para a suspenção do 
paciente; 
 SPP para ser utilizado em treino com chão fixo; 
 Sistema que possa ser desmontável, com o intuito de facilitar o 
seu transporte; 
A figura 11 mostra o desenho em software cad do suporte parcial de 
peso idealizado. O software utilizado para o desenho foi SolidWorks, o principal 
motivo para a escolha desse software é que o mesmo possibilita que sejam 
realizadas simulações de elementos finitos nas estruturas desenhadas. 
 
19 
 
Figura 12 – Vista isométrica do suporte. 
 
A estrutura foi construída com metalon, cujo o material é o aço 1020. O 
SPP apresenta um guincho de capacidade de carga de até 100 Kg, quatro 
rodízios que permitirão uma maior mobilidade a estrutura, uma barra central 
onde o exoesqueleto poderá ser fixado para a realização de teste, além de um 
protótipo de um dinamômetro de mola. Os desenhos técnicos do projeto, assim 
como as dimensões tanto das peças individuais quanto da montagem são 
mostrados no apêndice A. Nos próximos subtópicos serão abordados os 
principais itens do suporte parcial de peso em separado. 
3.1 Estrutura do suporte parcial de peso 
Após uma consulta de mercado foi escolhido tubos de metalon para a 
construção da estrutura. A escolha desse material se deu pelas suas boas 
características mecânicas e por ser facilmente encontrado no mercado. Na 
tabela 3 é mostrada algumas características do material comprado: 
 
20 
 
Tabela 3 – Caracteristicas do material usado na construção do suporte. 
Material do metalon Aço 1020 
Perfil da seção transversal Quadrado 
Dimensões do perfil 60mm x 60 mm 
Espessura da parede 2,65 mm 
Comprimento das peças 6 m 
Densidade linear 4,886 Kg/m 
 
O suporte parcial de peso foi projetado de uma maneira que possibilite 
que o mesmo seja desmontado em três partes, pois os pés da estrutura podem 
ser desconectados da parte superior. A parte que permite que o sistema seja 
desmontado é composta por quatro chapas metálicas em cada coluna do SPP, 
onde duas estão no interior da coluna com metade soldada nos pés e a outra 
metade livre, e as outras duas chapas são posicionadas na parte externa da 
coluna com uma parte soldada na porção superior da estrutura e a outra parte 
ficando livre, além disso foram feitos furos, para serem colocados parafusos M6, 
com o intuito de dar uma maior fixação ao encaixe. Na figura 12 é mostrado como 
o encaixe foi projetado. 
Figura 12 – Detalhe do encaixe. 
 
A maior parte da construção da estrutura do suporte foi realizada no 
Laboratório de Manufatura da UFRN. Para a fabricação do SPP foram usados 
processos como: corte, solda, dobramento, furação. 
21 
 
A primeira etapa do processo foi realizar o corte das peças. Como 
exposto na tabela 3 cada peça do metalon possuía um comprimento total de 6m, 
com isso se fez necessário cortar as peças dos tamanhos especificados no 
projeto. Além dos perfis de metalon, também foi realizado o corte em uma chapa 
de aço 1020 com 5mm de espessura, com o objetivo de fazer o encaixe dos pés 
do suporte com a estrutura superior do mesmo. O corte foi realizado na serra de 
fita Franho FM500. Foram produzidas as seguintes peças: 
 1 peça de 1120mm de comprimento; 
 4 peças de 1200mm de comprimento; 
 2 peças de 1100mm; 
 6 peças cortadas a 45° e com o comprimento da base maior de 
350mm de comprimento; 
 8 chapas com 200mm de comprimento; 
Para o corte das peças com ângulo de 45° foi ajustada a angulação da 
morsa da serra de fita com auxílio de um esquadro. Na figura 13 é possível 
observar uma das peças que foi cortada a 45°. 
Figura 13 – Corte no metalon a 45°. 
 
Após o corte foi realizado o lixamento das peças com o objetivo de tirar 
as rebarbas geradas no corte e também o excesso de ferrugem. Na figura 14 
pode-se observar uma das peças ante e depois de ser lixada. 
 
22 
 
Figura 14 – Peça antes e depois de ser lixada. 
 
O processo de soldagem foi realizado por um profissional da área. Foi 
utilizando um processo de solda por eletrodo revestido e o eletrodo usado foi o 
e6013. Finalizado a soldagem foram feitos os furos para o encaixe dos rodízios, 
assim como também para o sistema de encaixe entre os pés e parte superior da 
estrutura, nesses furos também foram abertas roscas do tipo M6 com passo 1,0. 
Na figura 15 pode se ver o processo de abertura de rosca. 
Figura 15 – Abertura de rosca interna. 
 
23 
 
Após fazer todos os furos necessários, o suporte foi mais uma vez lixado 
com o intuito de preparar sua superfície para a pintura. Visando proteger a 
superfície de corrosão foi aplicado o zarcão, após isso foi aplicado um esmalte 
sintético de cor branco gelo. 
3.2 Talha elétrica 
Para o sistema de elevação foi optado por usar uma talha elétrica da 
fabricante de guinchos Motomil do modelo H-A 101, optou-se por essa talha por 
ela atender as necessidades do projeto referentes a carga e dimensões. Na 
tabela 4 são mostradas algumas características técnicas do produto. 
Tabela 4 – Caracteristicas técnicas da talha elétrica. 
Marca Motomil 
Modelo H-A 101 
Capacidade de carga sem polia 
inversora 
100 Kg 
Capacidade de carga com polia 
inversora 
200 Kg 
Altura 340 mm 
Largura 140 mm 
Comprimento 335 mm 
Comprimento do cabo 12 m 
Peso 11,14 Kg 
Potência 450 W 
Velocidademédia de elevação 10 m/min 
 
3.3 Rodízios 
Sabendo que o sistema será utilizando para treinos em chão fixo, o 
suporte foi projeto para receber quatro rodízios. Dois fatores foram levados em 
consideração para a escolha do rodizio, foram eles: carga suportada e diâmetro 
das rodas. Sabendo que os rodízios irão suportar as cargas ocasionadas pelo 
peso do suporte, do sistema de elevação e do paciente utilizando o exoesqueleto 
24 
 
e também que as rodas não podem ser muito grandes, pois isso poderia 
prejudicar sua utilização no laboratório onde ele será operado, foram comprados 
rodízios que suportam até 50 quilos, cada, e com um diâmetro da roda de 60 
mm. Na figura 16 é mostrado os rodízios que serão utilizados no SPP. 
Figura 16 – Rodízios do SPP. 
 
3.4 Dinamômetro 
Após um estudo dos instrumentos para medição de massa, optou-se 
pela utilização de um dinamômetro, os principais motivos pela escolha desse 
equipamento foram: o baixo custo para sua construção e a facilidade de 
fabricação do mesmo em comparação a outros sistemas. A princípio foi 
desenvolvido um protótipo de um dinamômetro de mola e para isso foram 
obedecidos dois requisitos para o seu desenvolvimento, que foram: 
 Capacidade de carregamento máximo de aproximadamente 800 
N para esforço de tração simples; 
 Dimensões compatíveis para a utilização em um SPP; 
 Baixo custo; 
Com o intuito de obter as informações necessárias a respeito da mola 
selecionada para o projeto foi feito um ensaio de tração na mesma. O 
experimento foi realizado no Laboratório de Metais e Ensaios Mecânicos 
(LabMEM) da UFRN, o ensaio de tração foi realizado da seguinte maneira: a 
mola foi fixada na máquina de ensaio da SHIMADZU, primeiramente com o 
objetivo de fixar as garras foi aplicada uma carga de tração inicial de 100N na 
25 
 
mola, posteriormente a máquina foi configurada para avançar 0,1mm/s até atingir 
uma carga de 850N. O gráfico com os pontos obtidos no ensaio foi gerado 
utilizando o software Excel, na figura 17 é mostrado o gráfico força X 
deslocamento da mola analisada. 
 
Figura 17 – Gráfico força X deslocamento. 
 
Ainda com auxílio do Excel foi encontrada a equação linear que melhor 
representa o conjunto de pontos obtidos, que é mostrada na equação 8: 
𝑦 = 10,044𝑥 + 138,03 (8) 
Onde y é a força aplicada e x o deslocamento da mola. A equação 8 foi 
importante para fornecer a constante elástica da mola (K) de aproximadamente 
10,044 𝑁 𝑚𝑚⁄ . 
Conhecendo o comportamento elástico da mola e também a carga 
máxima que o protótipo do dinamômetro será submetido, foram selecionados e 
dimensionados os materiais usados na construção do mesmo, sempre visando 
a construção de um equipamento de baixo custo, para isso foram utilizados os 
seguintes materiais: 
 Peça de Metalon de seção quadra de 50mm x 50mm; 
y = 10.044x + 138.03
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Fo
rç
a(
N
)
Deslocamento (mm)
Força x Deslocamento
26 
 
 Peça de náilon de 25mm de espessura e seção quadrada de 
47mm x 47mm; 
 Peça de náilon de 25mm de espessura e seção circular de 30mm 
de diâmetro; 
 4 parafusos M6; 
 Haste roscada de 3/16” e porcas de mesma dimensão; 
Na figura 18 pode-se observar, a esquerda, a região interna do protótipo 
que é composta pela peça de seção quadrada de náilon, que será fixada no 
Metalon por parafusos M6, a mola e a peça circular de náilon que será móvel. 
Do lado direito da figura 18 é mostrado o protótipo montado. 
Figura 18 – Protótipo do dinamômetro. 
 
 
27 
 
4 Resultados e discussões 
Nesta seção serão apresentados os resultados obtidos ao término do 
trabalho da seguinte maneira: análise estrutural do suporte parcial de peso, 
dimensões finais da estrutura, custo do SPP e por fim os resultados obtidos em 
uma verificação do protótipo do dinamômetro de mola. 
4.1 Suporte parcial de peso 
Neste tópico serão apresentados os resultados referente ao suporte 
parcial de peso. 
4.1.1 Análise estrutural do suporte parcial de peso 
Afim de assegurar que o equipamento irá funcionar de uma maneira 
segura foi realizada uma análise estrutural do SPP, utilizando o método dos 
elementos finitos. Para realizar o estudo foram adicionadas a montagem do 
SolidWorks as abraçadeiras que irão segurar a talha elétrica. A simulação foi 
realizada utilizando 4 apoios fixos nas posições dos rodízios e como carga 
externa foi utilizada a opção de massa concentrada, a massa foi aplicada nos 
locais da abraçadeira que irão segurar o motor, para o valor da massa a 
capacidade de carga máxima da talha elétrica 100Kg, também foi levado em 
consideração o peso do motor e do dinamômetro, portanto foi aplicada uma 
massa de 30Kg em cada região de contato da abraçadeira com a talha, 
totalizando assim 120Kg. Para realizar a simulação foram desconsideradas as 
soldas, considerando assim a estrutura como um único sólido. Na figura 19 é 
mostrado a distribuição das tensões no suporte considerando a tensão de Von 
Mises. 
 
 
 
 
 
28 
 
Figura 19 – Distribuição de tensão na estrutura. 
 
Na figura 20 é possível observar que o ponto mais crítico da estrutura 
está sujeito a uma tensão de 6,16 𝑥 107 𝑁/𝑚2 , enquanto que o limite de 
escoamento da estrutura é de 3,516 𝑥 108 𝑁/𝑚2. Outro estudo realizado foi o do 
fator de segurança mínimo do suporte, afim de garantir a segurança da estrutura, 
a figura 26 mostra o resultado do estudo. 
 
 
 
 
 
 
 
29 
 
Figura 20 – Fator de segurança mínimo da estrutura. 
 
Como visto na figura (26) o fator de segurança mínimo do equipamento 
é 5,707 o que mostra que a estrutura projeta é capaz de operar de forma segura 
mesmo no caso mais crítico de utilização. 
 Com o intuito de comprovar os resultados teóricos foi feito um teste no 
suporte, aonde ele içou os 100 Kg, que é a capacidade máxima do motor. Na 
figura 21 é mostrado uma foto do momento em que o suporte ergue os 100Kg. 
 
 
 
 
 
30 
 
Figura 21 – Suporte finalizado. 
 
4.1.2 Medidas finais e custo do SPP 
Ao final da construção do SPP foram tiradas as medidas finais do 
equipamento com o intuito de comparar com as cotas do projeto. Na tabela (5) 
são mostrados os valores medidos e o peso do suporte. 
Tabela 5 – Medidas finais do SPP. 
Altura total 2460 mm 
Altura interna 2400 mm 
Largura total 1120 mm 
Largura interna 1000 mm 
Comprimento dos pés 1200 mm 
Espaço para talha elétrica 440 mm 
Peso sem a talha elétrica 49,5 Kg 
Peso com a talha elétrica 60,64 Kg 
 
31 
 
Ao comparar os valores da tabela 5 com as cotas do projeto no apêndice 
A é possível verificar que a estrutura final possui os valores que foram 
especificados no projeto. Essa convergência de valores é importante pois o 
suporte parcial de peso será utilizado em um laboratório, tendo assim limitação 
na sua altura total, além disso, a largura e a altura interna deveriam obedecer às 
cotas estipuladas no projeto para acomodar o usuário do SPP de forma que ele 
tenha liberdade para realizar o uso do suporte sem a preocupação de choques 
com a estrutura. 
Por fim foi feito um levantamento dos gastos com o material para 
construção do SPP. Para esse levantamento foi considerado o metalon utilizado 
no projeto, o preço dos rodízios e da talha elétrica, dos parafusos M6 e outros. 
Os custos com o material podem ser vistos na tabela 6. 
Tabela 6 – Custos com material. 
Material Quantidade Custo total 
Metalon 60mm x 60 mm 1010 mm R$ 190,39 
Rodizio 4 unidades R$ 240,00 
Talha elétrica Motomil 1 unidade R$ 785,00 
Parafusos M6 16 unidades R$ 16,00 
Solda - R$ 50,00 
Tintas e afins 2 unidades R$ 50,00 
Total R$ 1331,39 
 
Ao verificar a tabela 6 foi possível concluir que o projeto e a construção 
do suporte parcial de peso atingiram um de seus objetivos que foi a construção 
de um equipamentode baixo custo comparado aos que são comercializados 
atualmente. Na figura 22 é mostrado o suporte finalizado. 
 
 
 
 
32 
 
Figura 22 – Suporte finalizado. 
 
4.2 Testes preliminares do protótipo do dinamômetro 
Com o intuito de analisar os resultados das medições de massa 
fornecidos pelo protótipo foi realizado uma verificação do mesmo no Laboratório 
de Metrologia da UFRN. Para realizar o experimento o dinamômetro foi colocado 
em um guincho hidráulico em uma de suas extremidades e na outra foi colocado 
um sistema de suporte para os pesos padrões com uma haste, na figura 23 é 
mostrado o esquema elaborado para realização do experimento. 
 
 
 
 
 
33 
 
Figura 23 – Sistema para verificação do protótipo. 
 
Após a montagem do esquema mostrado na figura 23 foram realizadas 
três séries de medições, utilizando massas padrões, onde a massa foi variando 
de 5 em 5 Kg, começando de 20 Kg e finalizando em 80 Kg. Na tabela 8 é 
mostrado os resultados indicados no protótipo e uma média da leitura. 
Tabela 8 – Resultados da verificação do protótipo. 
Peso 
Valor 
medido 1 
Valor 
medido 2 
Valor 
medido 3 
Média Erro 
20 Kg 20 Kg 20 Kg 20 Kg 20 Kg 0% 
25 Kg 25 Kg 25 Kg 25 Kg 25 Kg 0% 
30 Kg 30 Kg 30 Kg 30 Kg 30 Kg 0% 
35 Kg 35 Kg 36 Kg 35 Kg 35,33 Kg 0,94% 
40 Kg 40 Kg 41 Kg 40 Kg 40,33 Kg 0,83% 
45 Kg 45 Kg 45 Kg 45 Kg 45 Kg 0% 
50 Kg 51 Kg 51 Kg 51 Kg 51 Kg 2% 
34 
 
55 Kg 56 Kg 56 Kg 56 Kg 56 Kg 1,82% 
60 Kg 61 Kg 61 Kg 61 Kg 61 Kg 1,67% 
65 Kg 66 Kg 66 Kg 66 Kg 66 Kg 1,54% 
70 Kg 71 Kg 71 Kg 71 Kg 71 Kg 1,43% 
75 Kg 76 Kg 76 Kg 76 Kg 76 Kg 1,33% 
80 Kg 81 Kg 81 Kg 81 Kg 81 Kg 1,25% 
 
O protótipo apresentou erro máximo de 1 Kg o que é satisfatório para a 
aplicação desejada, visto que não será necessário aferir com exatidão a massa 
do usuário do exoesqueleto, mas sim fornecer uma estimativa da massa do 
paciente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
35 
 
5 Conclusão 
O projeto e construção do suporte parcial de peso teve como principal 
finalidade a construção de um equipamento de baixo custo que atendesse as 
necessidades do projeto Ortholeg. Para atingir os objetivos estabelecidos, em 
primeiro lugar foi idealizado um sistema que pudesse atender todos os requisitos 
exigidos, posterior a isso foi realizado uma consulta no mercado local a fim de 
selecionar os materiais que mais se adequassem ao projeto, selecionados os 
materiais foi construído um SPP de metalon, com um sistema de elevação 
elétrico, quatro rodízios, com a possibilidade de ser desmontado para facilitar 
seu transporte e uma barra central onde pode-se fixar o exoesqueleto afim de 
realizar teste utilizando as ferramentas disponíveis no Laboratório de Manufatura 
da UFRN. Ao termino de sua fabricação o equipamento apresentou os resultados 
esperados, principalmente no que é referente ao quesito baixo custo. 
Para o protótipo de um instrumento de medição de massa, foi escolhido 
realizar a construção de um dinamômetro, essa escolha se deu pela facilidade e 
o baixo custo de sua fabricação. O protótipo do dinamômetro de mola foi 
construído usando uma peça de metalon e peças de náilon. Ao termino de sua 
construção foi realizado uma verificação dos resultados fornecidos pelo 
protótipo, que se mostrou eficiente para a aplicação desejada. 
De maneira geral esse trabalho atingiu todos os objetivos pré-
determinados. A elaboração desse projeto foi bastante importante para observar 
as dificuldades de se aplicar os conceitos teóricos na prática, pois para fins 
acadêmicos muitas vezes os problemas são mostrados de maneira idealizadas 
não condizendo com situações reais. Outro ponto bastante positivo foi a 
possibilidade de usar ferramentas muitas vezes não utilizadas durante a 
graduação e também de aprender na pratica, com os professores e técnicos, os 
temas ligados a elaboração desse trabalho. 
 
 
 
36 
 
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38 
 
7 Apêndice 
Nessa seção serão mostrados os desenhos técnicos referente ao SPP. 
Na primeira figura é mostrada uma vista isométrica do suporte e a numeração 
de cada peça. 
 
 
 
 
 
 
 
39 
 
 
 
40 
 
 
 
41 
 
 
 
 
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43 
 
 
 
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