Diseño e implementación de un sistema de sensado táctil para prótesis o manos robóticas

Abstract

Se están desarrollando diferentes sensores capacitivos, resistivos, intrínsecos y extrínsecos sensibles a la fuerza, extremadamente delgados y ligeros, con la capacidad de ser instalados en cualquier superficie, permitiendo habilitar la detección táctil y replicar el sentido del tacto en una prótesis, mano robótica o piel artificial flexible. En este trabajo se han diseñado y propuesto diferentes sensores táctiles para la implementación de un sistema sensorial en una prótesis o mano robótica, modificando y rediseñando los planos de una mano ya existente se instalaron los sensores táctiles en la yema de los dedos, además se fabricó una piel artificial sensorial en forma matricial que genera mapeos de diferentes características como detección, localización e intensidad de carga en la detección de objetos. Se presenta la selección de sensores y piezorresistivos necesarios en la elaboración de los diferentes sensores táctiles. Se muestran la adquisición, acondicionamiento y filtrado de la señal, además su respectiva caracterización. Al finalizar se realizan ensayos de detección de objetos de los sistemas sensoriales instalados en la yema de los dedos por medio de agarres de precisión y potencia, y pruebas de mapeo en la detección, intensidad de fuerza y localización de un objeto en un plano cartesiano por medio de una matriz sensorial.

Different capacitive, resistive, intrinsic and extrinsic force-sensitive sensors are being developed, extremely thin and light, with the ability to be installed on any surface, allowing to enable tactile sensing and replicate the sense of touch in a prosthesis, robotic hand or flexible artificial skin. In this work, different tactile sensors have been designed and proposed for the implementation of a sensory system in a prosthesis or robotic hand, modifying and redesigning the planes of an existing hand, tactile sensors were installed in the fingertips, in addition, a sensory artificial skin was manufactured in a matrix form that generates mappings of different characteristics such as detection, location and load intensity in the detection of objects. The selection of sensors and piezoresistive necessary in the elaboration of the different tactile sensors is presented. The acquisition, conditioning and filtering of the signal are shown, as well as its respective characterization. At the end, object detection tests of the sensory systems installed in the fingertips by means of precision and power grasp, and mapping tests in the detection, force intensity and location of an object in a Cartesian plane by means of a sensory matrix are carried out.