Diseño y construcción de mano robótica prensil con fines prostéticos

La mano es sin duda alguna una herramienta indispensable para incontables actividades que desarrollamos cotidianamente. Cuando una persona pierde esta extremidad, ocasionado por alguna enfermedad o un accidente, pierde también la posibilidad de desarrollar estas actividades de la forma acostumbraba....

Full description

Autores:
Zapata Villacís, Gustavo Xavier
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2015
Institución:
Universidad de los Andes
Repositorio:
Séneca: repositorio Uniandes
Idioma:
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OAI Identifier:
oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/44431
Acceso en línea:
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Palabra clave:
Manos robóticas
Robots
Manipuladores (Mecanismo)
Ingeniería
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description La mano es sin duda alguna una herramienta indispensable para incontables actividades que desarrollamos cotidianamente. Cuando una persona pierde esta extremidad, ocasionado por alguna enfermedad o un accidente, pierde también la posibilidad de desarrollar estas actividades de la forma acostumbraba. Es por esto por lo que existe la motivación de desarrollar este tipo de proyectos, con el fin de facilitar el proceso de rehabilitación y poder brindar comodidad en la cotidianidad de las personas afectadas. Con el fin de estudiar un poco más a profundidad el diseño de las manos robóticas se desarrolla en el siguiente proyecto la construcción de una mano prensil funcional con un diseño nuevo teniendo en cuenta los resultados y recomendaciones obtenidos en proyectos anteriores. Como innovación se utiliza una silicona que ayuda a simular el efecto de deformación y fricción de la piel humana. También se prueba una nueva unión interfalángica que simula el efecto de los tendones que a la vez facilitan el proceso de ensamble de la mano. También se facilita la variación de los valores de rigidez de estas uniones con el fin de mejorar otros tipos de agarre aparte de la prensión gruesa cilíndrica y esférica. El proyecto sigue los siguientes pasos: -Análisis y estudio del estado del arte de las manos robóticas prensil y soluciones comerciales. -Construcción computacional del nuevo diseño propuesto y simulación de la cinemática de este. -Diseño de subactuación de la mano con el fin de reducir el número de actuadores y aumentar el número de grados de libertad de los dedos. -Construcción de un prototipo de la mano con implementación de actuadores y un circuito que facilita la experimentación para comprobar la sujeción de la mano objetos de distintas formas y pesos. Gracias al prototipo construido es posible comprobar la funcionalidad de la mano al efectuar las sujeciones. También se obtiene un modelo CAD que permita la adaptación del diseño a diferentes dimensiones de la mano.
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Es por esto por lo que existe la motivación de desarrollar este tipo de proyectos, con el fin de facilitar el proceso de rehabilitación y poder brindar comodidad en la cotidianidad de las personas afectadas. Con el fin de estudiar un poco más a profundidad el diseño de las manos robóticas se desarrolla en el siguiente proyecto la construcción de una mano prensil funcional con un diseño nuevo teniendo en cuenta los resultados y recomendaciones obtenidos en proyectos anteriores. Como innovación se utiliza una silicona que ayuda a simular el efecto de deformación y fricción de la piel humana. También se prueba una nueva unión interfalángica que simula el efecto de los tendones que a la vez facilitan el proceso de ensamble de la mano. También se facilita la variación de los valores de rigidez de estas uniones con el fin de mejorar otros tipos de agarre aparte de la prensión gruesa cilíndrica y esférica. El proyecto sigue los siguientes pasos: -Análisis y estudio del estado del arte de las manos robóticas prensil y soluciones comerciales. -Construcción computacional del nuevo diseño propuesto y simulación de la cinemática de este. -Diseño de subactuación de la mano con el fin de reducir el número de actuadores y aumentar el número de grados de libertad de los dedos. -Construcción de un prototipo de la mano con implementación de actuadores y un circuito que facilita la experimentación para comprobar la sujeción de la mano objetos de distintas formas y pesos. Gracias al prototipo construido es posible comprobar la funcionalidad de la mano al efectuar las sujeciones. También se obtiene un modelo CAD que permita la adaptación del diseño a diferentes dimensiones de la mano.The hand is undoubtedly an indispensable tool for countless activities that we carry out daily. When a person loses this limb, caused by an illness or an accident, he also loses the possibility of developing these activities in the used way. Therefore, there is the motivation to develop this kind of projects, in order to facilitate the rehabilitation process and provide comfort in the daily lives of those affected. In order to study the design of prehensile-type robotic hands in greater depth, the following project develops the construction of a functional prehensile hand with a new design considering the results and recommendations obtained in previous projects. As innovation, a silicone is used to help simulate the effect of deformation and friction of the human skin. Also, a new interphalangeal joint is tested, that simulates the effect of the tendons and at the same time makes the assembly process of the hand easier. It also simplifies the process of experimenting with different stiffness values of these joints in order to improve other types of grip apart from the cylindrical and spherical grip. The project follows the following steps: -Analysis and study of the state of the art of robotic hands and commercial solutions. -Computational construction of the new design and simulation of its kinematics. -Underactuated hand design in order to reduce the number of actuators and increase the number of degrees of freedom of the fingers. -Construction of a prototype of the hand with implementation of actuators and a circuit that facilitates experimentation to check the grip of the hand with objects of different shapes and weights. Thanks to the prototype built it is possible to test the functionality of the hand when making the grips. A CAD model is also obtained that allows the adaptation of the design to different dimensions of the hand.Ingeniero MecánicoPregrado63 hojasapplication/pdfspaUniversidad de los AndesIngeniería MecánicaFacultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería Mecánicainstname:Universidad de los Andesreponame:Repositorio Institucional SénecaDiseño y construcción de mano robótica prensil con fines prostéticosTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Texthttp://purl.org/redcol/resource_type/TPManos robóticasRobotsManipuladores (Mecanismo)IngenieríaPublicationORIGINALu830291.pdfapplication/pdf2215234https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/2658a3f0-916e-47a9-ba42-0b328dc7d288/downloadc4d8763ebd42fdd91210bc278c7b5ad0MD51THUMBNAILu830291.pdf.jpgu830291.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg7236https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/8a84d03e-1ee1-4e7c-93d7-f37016a84cc0/download9a023da52d8fe547b1722b658848a605MD55TEXTu830291.pdf.txtu830291.pdf.txtExtracted texttext/plain88914https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/cdba4735-9cf0-44b6-ba72-a076d05a3e3b/downloadb4f82cdcbef6eb356526cd118ed3304eMD541992/44431oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/444312023-10-10 17:29:43.818https://repositorio.uniandes.edu.co/static/pdf/aceptacion_uso_es.pdfopen.accesshttps://repositorio.uniandes.edu.coRepositorio institucional Sénecaadminrepositorio@uniandes.edu.co