Desarrollo de una herramienta de control para manipulación de objetos por medio de una mano robótica antropomorfa

Abstract

El objetivo de este estudio es desarrollar un sistema de control económico para un manipulador robótico antropomorfo, el cual podrá ser operado por una persona y así evitar el contacto con sustancias peligrosas que puedan afectar la salud. En el presente trabajo se desarrolla, un sistema de control para un manipulador robótico por medio de un guante sensorial. Este proyecto se lleva a cabo en tres fases, primero se lleva a cabo el proceso de diseño, construcción de la piezas y ensamble de la mano robótica antropomorfa, luego se lleva a cabo el diseño y construcción del guante sensorial y su circuito de acondicionamiento, por último, se identifica el modelo matemático del sistema y se desarrolla el algoritmo de control, para realizar distintas pruebas de agarre. Por medio del control realizado con el guante sensorial desarrollado, el prototipo de mano robótica es capaz de realizar agarres de presión y precisión, con objetos cuyas dimensiones se encuentran entre 1 cm a 8 cm y cuyo peso no exceda los 400 gr. Los dedos pulgar, índice, medio, anular y meñique presentan un tiempo de retardo promedio de 0.56 s, 0.53 s, 0.57 s, 0.41 s y 0.48 s respectivamente.

The objective of this study is to develop an economic control system for an anthropomorphic robotic manipulator, which can be operated by a person and thus avoid contact with dangerous substances that may affect health. In the present work, a control system for a robotic manipulator developed using a sensory glove. This project carried out in three phases, first, the process of design, construction of the parts, and assembly of the anthropomorphic robotic hand is carried out, then it is carried out by the design and construction of the sensory glove and its conditioning circuit, finally, the mathematical model of the system identified and the control algorithm developed to carry out different grip tests. Through the control carried out with the sensory glove developed, the robotic hand prototype is capable of making pressure and precision grips with objects whose dimensions are between 1 cm to 8 cm and whose weight doesn’t exceed 400 gr. The thumb, index, middle, ring, and little fingers have an average delay time of 0.56 s, 0.53 s, 0.57 s, 0.41 s, and 0.48 s respectively.