Diseño y construccion de la protesis robotica de mano uc-1

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Diseño y construcción de la prótesis robótica de mano UC-11
Design and Construction of the Robotic Hand Prosthesis UC-12 Desenho e construção da prótese robótica de mão UC-13
César Augusto Quinayás-Burgos4 Mariela Muñoz-Añasco5 Óscar Andrés Vivas-Albán6 Carlos Alberto Gaviria-López7

Fecha de recepción: 1 de marzo de 2010. Fecha de aceptación para publicación: 16 de junio de 2010. Esteartículo se deriva de un proyecto de investigación denominado Prótesis robótica para amputados de mano, financiado por la Universidad del Cauca, Popayán, Colombia. 2 Submitted on: March 1, 2010. Accepted on: June 16, 2010 This article results from the research project called Robotic Prosthesis for Hand Amputees, funded by Universidad del Cauca, Popayán, Colombia. 3 Data de recepção: 1 de março de 2010.Data de aceitação para publicação: 16 de junho de 2010. Este artigo deriva-se de um projeto de pesquisa denominado Prótese robótica para amputados de mão, financiado pela Universidade do Cauca, Popayán, Colômbia. 4 Ingeniero físico. Magíster en Automática, Universidad del Cauca, Popayán, Colombia. Profesor, Departamento de Física, Universidad del Cauca. Correo electrónico:cquinayas@unicauca.edu.co. 5 Ingeniera Industrial, Universidad Tecnológica de Pereira, Pereira, Colombia. Estudiante Maestría en Automática, Universidad del Cauca, Popayán, Colombia. Profesora, Departamento de Electrónica, Instrumentación y Control, Universidad del Cauca. Correo electrónico: mamunoz@unicauca.edu.co. 6 Ingeniero electrónico, Universidad del Cauca, Popayán, Colombia. Doctor en Robótica, Université deMontpellier II, Montpellier, Francia. Profesor, Departamento de Electrónica, Instrumentación y Control, Universidad del Cauca. Correo electrónico: avivas@unicauca.edu.co. 7 Ingeniero electrónico, Universidad del Cauca, Popayán, Colombia. Doctor en Automática Avanzada y Robótica, Universidad Politécnica de Cataluña, Barcelona, España. Profesor, Departamento de Electrónica, Instrumentación y Control,Universidad del Cauca. Correo electrónico: cgaviria@unicauca.edu.co.
1

Ing. Univ. Bogotá (Colombia), 14 (2): 223-237, julio-diciembre de 2010. ISSN 0123-2126

Ingenieria 14-2.indb 223

17/11/2010 09:05:18 p.m.

224 César Augusto Quinayás-Burgos, Mariela Muñoz-Añasco, Óscar Andrés Vivas-Albán, Carlos Alberto Gaviria-López

Este documento muestra los pasos seguidos en el diseño y laconstrucción de la prótesis de mano diestra UC-1, asumiendo una estructura arborescente, de tres dedos con tres grados de libertad. Una vez probado el funcionamiento y control de la prótesis en simulación, 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 decuatro falanges acopladas mediante un sistema mecánico rígido de transmisión a través de motores de corriente continua. 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 un procesador digital de señales y controlado a través de Labview®. Elpropósito 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.

Resumen

Abstract

This article shows the steps followed in the design and construction of the prosthetic right hand UC-1. This device was designed based on a tree structure: three fingers with arange of three degrees for each finger. The operation and control of the prosthesis was tested in simulation, and then a prototype of a multi-articulated finger was designed and built. It was small and compact, and could be easily integrated into a palm structure in order to make a polymorphic hand. After the validated finger was completed, three finger prostheses were built. Analog Hall and force...
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