Desenho do módulo de proteção

Para desenho deste módulo de proteção foi escolhido o programa Autodesk Inventor Profes- sional 2015versão de estudante. Este foi o programa escolhido por não ter qualquer custo de utilização e por já estar familiarizado com o seu funcionamento.

O Autodesk Inventor é um programa que oferece todas as ferramentas necessárias para o de- senho, renderização e simulação de um produto. A sua utilização para este projeto consistiu no desenho de um modelo 3D, de um módulo de proteção, capaz de ser impresso em plástico ABS por uma impressora 3D.

Este modelo 3D criado está dividido em 3 peças: Uma caixa, e duas tampas.

5.2.2.1 Caixa

Para o desenho da caixa que irá conter o pacemaker multielétrodo foram consideradas as me- didas da PCB projetada anteriormente. A PCB projetada tem 10cm de comprimento e 8cm de largura. A estas medidas foram adicionados 2.5cm de margem para segurança dos componentes e ligações, perfazendo uma área de 89.25cm2. A estrutura da caixa foi desenhada com as seguintes medidas interiores: 11cm de comprimento e 9cm de largura. As paredes foram dimensionadas com 0.2cm de espessura e a altura da caixa foi definida para 3.5cm.

Uma vez que havia a necessidade de distanciar a PCB da base da caixa, foram projetados 5 apoios destinados a suportar a PCB pelo contacto com a sua face inferior. Para tal, foi analisada a estrutura da face em questão procurando por pontos em que não existissem rotas ou componentes. A figura5.34mostra, a vermelho, as zonas escolhidas para colocar os suportes.

Medidas as distâncias exatas das zonas escolhidas para os apoios, foram desenhados os mes- mos garantido margens de segurança prevendo eventuais imprecisões no tamanho real da PCB após impressão. A figura5.35mostra o resultado obtido.

Para bloquear o movimento da PCB no interior da caixa, foi criado um método constituído por duas saliências na parede da caixa e um gancho colocado na outra extremidade da PCB. Este

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Figura 5.34: Estrutura da face inferior da PCB - Marcação dos pontos de apoio

Figura 5.35: Modelo 3D da caixa - Posicionamento dos apoios paraPCB na caixa

mecanismo utiliza peças de plástico devido à sua elasticidade. Na imagem5.36é possível analisar esta estrutura.

A figura5.37evidencia outras considerações tidas na construção da caixa, sendo descritas por: • cor roxa estão ranhuras de encaixe dos ganchos da tampa;

• azul a ranhura criada para saída dos cabos dos elétrodos; • branco a entrada para o cabo se comunicação;

• cor laranja está o rebordo interior do mecanismo que impede o movimento lateral e rotaci- onal entre a tampa e a caixa.

5.2 Prototipagem 61

Figura 5.36: Modelo 3D da caixa - Mecanismo para limitação de movimento da PCB

Figura 5.37: Modelo 3D da caixa - Ranhuras e mecanismos de fecho

5.2.2.2 Tampa da caixa

Para a criação da tampa foram utilizadas as medidas de comprimento e largura da caixa. A altura foi estabelecida em 1cm.

O mecanismo que fecha a tampa, bloqueando o movimento vertical, é composto de dois gan- chos flexíveis. A estrutura funciona com os ganchos a saírem da sua posição, aquando da colo- cação da tampa na caixa, exercendo força para voltar à posição inicial. Assim que a colocação da tampa chega à posição final os ganchos encontram os seus encaixes e voltam à posição de re- pouso bloqueando o movimento. As medidas dos ganchos foram calculadas considerando os seus encaixes e tendo em conta folgas que permitam a interação fluida entre as duas partes.

Como já foi mencionado, criou-se um sistema que impede o movimento lateral e rotacional entre a tampa e a caixa, quando a caixa se encontra fechada. Este consiste num alongamento da face interior da caixa em 0.3cm com uma espessura de 0.08cm. Na tampo foi feito o inverso, redução da parede interior em 0.3cm com uma espessura de 0.1cm.

62 Descrição do Sistema Desenvolvido

Figura 5.38: Modelo 3D da tampa da caixa

Foi incluído na tampa uma secção para colocar quatro pilhas de 1.5V do tipo AAA. Esta secção impede o movimento das pilhas dentro da caixa. Para o desenho desta estrutura foram incluídas as dimensões normalizadas deste tipo de pilha (figura:5.39) e dos conectores macho e fêmea a serem colocados nas extremidades da caixa (figura:5.40). Para a colocação dos conectores foram criadas duas partições com uma espessura de 0.12cm permitindo utilizar o mecanismo de fixação integrado nestes conectores. Por fim foram acrescentadas ranhuras de encaixe dos ganchos da tampa nas laterais desta secção.

Figura 5.39: Dimensões de pilha do tipo AAA

5.2.2.3 Tampa da secção das pilhas

Esta tampa foi desenhada para cobrir toda a secção das pilhas com exceção das áreas reserva- das para os conectores. A tampa inclui também o mesmo sistema de fecho descrito para a tampa da caixa. O posicionamento e dimensões dos ganchos deste mecanismo foram condicionados pe- las características das ranhuras de encaixe laterais da secção das pilhas. O modelo 3D final desta tampa está representado na figura:5.41.

5.2 Prototipagem 63

Figura 5.40: Dimensões dos conectores macho e fêmea de pilhas tipo AAA

Figura 5.41: Modelo 3D da tampa da secção das pilhas

5.2.2.4 Montagem do modelo 3D

Criadas as três partes foi utilizado o programa Autodesk Inventor para gerar um modelo 3D com as relações entre as três peças desenhadas. Este modelo foi importante para perceber se havia erros de dimensionamento e se todos os mecanismos desempenhavam as funções desejadas.

As imagens5.42, 5.43e 5.44representam o modelo 3D do módulo de proteção na sua fase acabada.

64 Descrição do Sistema Desenvolvido

Figura 5.43: Modelo 3D do módulo de proteção

Capítulo 6

Interface Gráfica

O desenvolvimento da Interface foi pensado com o objetivo de facilitar a comunicação com pacemaker multielétrodo e, inerentemente, o seu controlo. Era fundamental desenvolver uma ferramenta orientada para o controlo de alto nível permitindo ao utilizador comunicar com o pa- cemaker com simplicidade e clareza.

Além das propriedades descritas, era importante conceber esta interface numa linguagem multi-plataforma considerando a utilização do protótipo pacemaker como ferramenta de teste. Assim, a linguagem escolhida para desenvolver este software de controlo foi Java.

6.1

Ambiente de desenvolvimento

Uma vez estipulada a linguagem de programação a usar foi escolhido o programa Neatbeans IDEversão 8.0.2 para fazer a sua implementação. Os pontos que se seguem especificam os motivos da sua escolha:

• Experiência prévia - Este ponto foi de especial importância na medida em que havia pouco tempo disponível para implementar toda a interface. Desta forma, a experiência adquirida no uso deste programa noutros projetos, tornou possível atingir todos os objetivos auto pro- postos no que toca a funcionalidades da interface.

• Custo - Este programa não tem qualquer custo associado sendo disponibilizado livremente pelos criadores.

• Solução multiplataforma - Os "produtos"criados neste programa podem ser utilizados nos sistemas operativos mais comuns.

• Ferramentas de depuração - O Netbeans inclui ferramentas de depuração extremamente completas permitindo, por exemplo, correr isoladamente partes de código, utilizar pontos de paragem e deteção instantânea de erros de notação.

• Orientado para criação de GUI - Um dos pontos que mais favorecem o Neatbeans é a virtude de se assumir como um programa direcionado à criação de Interfaces gráficas, fornecendo todas as ferramentas para uma implantação rápida e amiga do utilizador destes sistemas.

66 Interface Gráfica

• Comunidade de utilizadores - Por estar no mercado há vários anos e ser o programa de eleição para a maioria dos utilizadores do sistema operativo Windows, está-lhe associado uma comunidade vasta, excelente suporte na resolução de possíveis problemas.

Figura 6.1: Ambiente de desenvolvimento Neatbeans

No que toca à utilização e estrutura do programa a imagem 6.1 identifica alguns dos seus pontos essenciais:

• No interior do retângulo laranja está a secção de detalhe da estrutura do projeto em desen- volvimento;

• Envolto a verde está o separador com as ferramentas de depuração;

• A roxo estão identificadas as opções de compilação e execução do programa;

• O retângulo vermelho inclui as opções "Source"e "Design". A primeira, quando seleci- onada, leva-nos para o código fonte onde são criados os elementos gráficos e implemen- tadas as suas funcionalidades, é também aí que o algoritmo é implementado. A opção "Design"trata do aspeto e estrutura da parte gráfica da aplicação.

• Dentro do retângulo azul estão os separadores "Paletes", que inclui todos os elementos grá- ficos genéricos (botões, etiquetas, caixas de texto, entre outros), e "Properties", que define as características de todos os elementos gráficos (cor, tamanho, visibilidade, entre outras). Em termos de funcionamento o Netbeans destaca-se por facilitar a criação de elementos grá- ficos, tornando-a rápida e intuitiva. Escolhida a opção "Design", basta selecionar do separador "Paletes"o elemento que desejamos criar e movê-lo para o local pretendido no interior da área amarela. Uma vez posicionado, podemos alterar todas as suas características utilizando o botão "Properties". Sempre que adicionamos um elemento e suas características o programa gera auto- maticamente o código associado à sua criação, facilitando o trabalho ao programador. No entanto, é de igual modo possível fazer tudo o que foi descrito sem recurso a esta ferramenta, basta que para isso se criem as instruções de cada elemento gráfico manualmente, diretamente no código