Diseño y construcción de una prótesis robótica de mano funcional adaptada a varios agarres

Abstract

Esta tesis muestra los pasos seguidos en el diseño y la construcción de un prototipo de prótesis de mano robótica. Se diseñó la mano asumiendo una estructura arborescente, de tres dedos con tres grados de libertad por cada dedo. Una vez probado en simulación el funcionamiento y control de la prótesis, se diseñó y construyó un prototipo de dedo poliarticulado pequeño y compacto que pudiera ser integrado fácilmente a una palma con el fin de formar una mano polimórfica. El dedo está constituido de cuatro falanges acopladas mediante un sistema mecánico rígido de transmisión a través de motores DC. Una vez validado el dedo se construyó la prótesis de tres dedos, adicionándole sensores analógicos Hall y sensores de fuerza para dotar de sensibilidad a la mano, así como un sistema de control implementado en DSP y controlado a través de Labview®. El propósito de este trabajo es obtener un primer prototipo que pueda servir como solución funcional a los amputados de mano, y que pueda proveer diversos agarres como pinza, cilíndrico, esférico, lateral y gancho.

This thesis shows the steps followed in the design and construction of a prototype robotic hand prosthesis. Hand was designed assuming a tree structure, three fingers with three degrees of freedom for each finger. Operation and control of the prosthesis was tested in simulation and then, was designed and built a prototype of a polyarticulated finger, small and compact, that could be easily integrated into a palm tree in order to form a hand polymorphic. After validate finger was completed, three finger prosthesis was built, adding analog Hall and force sensors to provide sensitivity to the hand, as soon as a control system implemented in DSP and controlled through Labview®. The goal of this project is obtain a first prototype that can offer a functional solution to the hand amputees, offering some grasping movements, cylindrical, spherical, lateral and hook grasping.