Piel electrónica termosensible para prótesis de falanges

En este proyecto se realizó la caracterización del material velostat como sensor de temperatura, determinando primero el rango de operación (20 °C a 50 °C) y posteriormente evidenciando la presencia de un porcentaje de error significativo en los parámetros de histéresis (9.61 %) y de repetitividad (6.27 %), lo cual limita su aplicación. De modo que se estableció la fabricación de la piel electrónica termosensible con un sensor comercial (termistor NTC) tras realizar su caracterización respectiva y compararla con la del sensor velostat. La fabricación de la piel electrónica termosensible se realizó con materiales flexibles de bajo costo como lo son la cinta aislante y la cinta de cobre. Se compone por tres capas, cada una con una función específica. La primera determina el nodo común de los sensores, la segunda proporciona las señales de salida de estos, y la tercera brinda un aislamiento eléctrico. Seguido a esto se construyó una matriz de motores de vibración con la cual se probaron varias formas de modulación para la interpretación posterior de temperaturas. La modulación por tiempo sobresalió respecto a la modulación PWM y a la modulación por frecuencia, ya que esta permite identificar de mejor manera la ubicación de los motores y a partir de la duración de su vibración, el nivel de temperatura. Para establecer la relación entre los sensores de temperatura y los actuadores (motores de vibración) se diseñó e implementó un circuito capaz identificar la temperatura que afecta al sensor a partir de su resistencia. Finalmente se realizó la construcción de un prototipo que integra la piel electrónica, los circuitos impresos y un guante diseñado que contiene la red de actuadores. Adicionalmente este cuenta con un sistema de batería para hacerlo portable. Las pruebas en tres usuarios brindan resultados satisfactorios, puesto que tras el entrenamiento el porcentaje de acierto más bajo en la identificación del punto de mayor temperatura fue de 83.3 %, y en la prueba de duración del pulso para identificar 5 temperaturas especificas el error máximo fue de 2 °C.

• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2022
• Institución: Universidad Distrital Francisco José de Caldas
• Repositorio: RIUD: repositorio U. Distrital
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repository.udistrital.edu.co:11349/30944
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/11349/30944
• Palabra clave: Velostat; Temperatura; Sensor; Piel Electrónica; Prototipo; Ingeniería Electrónica - Tesis y disertaciones académicas; Velostat; Termosensible; Prótesis de falange; Piel - Piel electrónica; Velostat; Temperature; Sensor; Electronic Skin; Prototype
• License: Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional