Diseño y construcción de una mano robótica tridigital

Abstract

La mano humana es considerada una herramienta capaz de ejecutar diversas acciones gracias a sus dos funciones principales de presión y tacto. El sentido del tacto es imprescindible a la hora de sujetar un objeto ya que gracias a esta característica se tiene el juicio de la cantidad de presión que se debe ejercer sobre el mismo. En esta monografía se presenta el desarrollo del proceso de diseño y construcción de un manipulador tipo gripper que cuenta con un total de seis grados de libertad. Se realiza la descripción matemática de la cinemática que interviene en el gripper y su respectiva validación en el software de matlab®. Por otra parte se expone diseño mecánico implementado en cada uno de los dedos del gripper y en la palma de la mano para reproducir el movimiento de oposición con respecto a los dedos índice y medio. Para el diseño electrónico de este manipulador se utiliza el sistema embebido STM32F051 de STMicroelectronics® y dos tipos de sensores: el primero de ellos es el de flexión, empleado con el fin de saber la posición en la que se encuentra cada uno de los dedos del gripper; el segundo de estos se refiere al sensor de fuerza, mediante el cual se determina la presión ejercida en los objetos sujetados por el manipulador. Estos dos sensores actúan en conjunto garantizando un agarre firme y seguro. El prototipo final del software de simulación en la herramienta GUIDE® de Matlab® presenta al usuario la posibilidad de utilizar la cámara como medio de visualización del objeto que desea hacer sujetar por el gripper. Adicionalmente permite al usuario seleccionar por medio de botones el tipo de movimiento que desea realizar con el manipulador; estos movimientos corresponden a los realizados por la mano humana (flexión, oposición y extensión).