Consideraciones anatómicas en el diseño de una mano artificial

La mano humana se ha usado como un modelo insustituible para el desarrollo de diferentes manos robóticas, debido a su impresionante complejidad y versatilidad en la manipulación de objetos y ajustes posicionales de acuerdo a la ejecución de patrones funcionales. Las manos antropomórficas han sido am...

Full description

Autores:
Sánchez Calderón, Daniel Humberto
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2016
Institución:
Universidad Militar Nueva Granada
Repositorio:
Repositorio UMNG
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.unimilitar.edu.co:10654/15318
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10654/15318
Palabra clave:
PROTESIS
MANOS - INVESTIGACIONES
ORGANOS ARTIFICIALES - DISEÑO
Anatomy
Hand
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Anthropomorphic
Finger
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Inverse
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Anatomía
Mano
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description La mano humana se ha usado como un modelo insustituible para el desarrollo de diferentes manos robóticas, debido a su impresionante complejidad y versatilidad en la manipulación de objetos y ajustes posicionales de acuerdo a la ejecución de patrones funcionales. Las manos antropomórficas han sido ampliamente investigadas por su similitud inherente a la mano humana y, potencialmente, puede traer una gran variedad de beneficios a los campos de prótesis de mano, robots humanoides, robots médicos y exploración espacial. Este trabajo de grado está enmarcado en la línea de investigación de protocolos de diseño de prótesis, para diseñar e implementar un dedo antropomórfico de tres grados de libertad. El diseño integrara consideraciones anatómicas, las cuales se emularan con materiales alternativos que cumplan las características biológicas de la mano. Modelado de manera que se inspira en la anatomía natural de la mano, con el fin de realizar los diferentes agarres de la mano. A partir de esto, se logró diseñar una mano virtual que emule la taxonomía de agarres y un dedo antropomórfico de tres grados de libertad. Se realizaron los cálculos pertinentes de la cinemática directa, inversa y dinámica con el fin de conocer el rango de acción y puntos del efector final y obtener un sistema de control del dedo antropomórfico. El diseño del dedo antropomórfico con materiales alternativos espera crear una nueva visión en la construcción de estos y enmarcar un nuevo panorama en futuras investigaciones. Para el desarrollo de este trabajo se utilizaron herramientas virtuales de simulación para comprobar la aproximación del dedo antropomórfico a un dedo humano respecto a sus movimientos.
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El diseño integrara consideraciones anatómicas, las cuales se emularan con materiales alternativos que cumplan las características biológicas de la mano. Modelado de manera que se inspira en la anatomía natural de la mano, con el fin de realizar los diferentes agarres de la mano. A partir de esto, se logró diseñar una mano virtual que emule la taxonomía de agarres y un dedo antropomórfico de tres grados de libertad. Se realizaron los cálculos pertinentes de la cinemática directa, inversa y dinámica con el fin de conocer el rango de acción y puntos del efector final y obtener un sistema de control del dedo antropomórfico. El diseño del dedo antropomórfico con materiales alternativos espera crear una nueva visión en la construcción de estos y enmarcar un nuevo panorama en futuras investigaciones. Para el desarrollo de este trabajo se utilizaron herramientas virtuales de simulación para comprobar la aproximación del dedo antropomórfico a un dedo humano respecto a sus movimientos.The human hand has been used as an irreplaceable model for the development of different robotic hands, because of its impressive complexity and versatility in handling objects and positional adjustments according to the execution of functional patterns. Anthropomorphic hands have been widely investigated for their inherent similarity to the human hand and potentially can bring a variety of benefits to the fields of prosthetic hand, humanoid robots, medical robots and space exploration. This degree work is framed in the research protocol prosthetic design, to design and implement an anthropomorphic finger that has three degrees of freedom. The design integrates anatomical considerations, which are emulated with alternative materials that meet the biological characteristics of the hand. Modeled so it can be inspired by the natural anatomy of the hand, in order to perform the different hand grips. From this, it was possible to design a virtual hand that emulates the taxonomy grips of an anthropomorphic finger and the three degrees of freedom. The relevant calculations of direct kinematics, inverse and dynamics in order to know the range of action and points of the end effector and obtain a control for the anthropomorphic finger. The design of using alternative materials for the anthropomorphic finger hopes to create a new vision in building new models and frame a new panorama in future research. For the development of this work virtual simulation tools were used to test the anthropomorphic approach of a human finger about the range of movements.Pregradoapplication/pdfspaConsideraciones anatómicas en el diseño de una mano artificialAnatomic considerations in the design of an artifitial handinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fPROTESISMANOS - INVESTIGACIONESORGANOS ARTIFICIALES - DISEÑOAnatomyHandosseousJointAnthropomorphicFingerKinematicsCartilageInverseDirectDynamicEmulateVirtualTendonsProstheticsAnatomíaManoÓseaArticulacionAntropomórficoDedoCinemáticaCartilagoInversaDirectaDinámicaEmularVirtualTendonesPrótesisFacultad de IngenieríadIngeniería en MecatrónicaUniversidad Militar Nueva GranadaV. K. Y. M. a. E. T. Zhe Xu, "Design of an Anthropomorphic Robotic Finger".M. d. S. y. P. S. –. Colciencias. [En línea]. Available: http://gpc.minsalud.gov.co/guias/Documents/Amputacion/GPCAmputacion_Socializacion_08052015.pdf.E. E. O. ACOSTA, «Reconstrucción puesta en funcionamient y mejora de mano robot de cuatro dedos que imite los modelos prensiles humanos.,» 2012.C. A. R. R. y. V. E. Q. MACHADO, «Control de una mano virtual usando señales electromiograficas,» 2010.V. P. D. L. H. y. G. A. R. SÁNCHEZ, «Diseño e implementación de mecanismo de prensión para mano robot antropomórfica,» 2012.S. Jacobsen, E. iversen, D. knutti, R. johnson y K. Biggers, «Design of the Utah/M.I.T. Dextrous Hand».P. T. a. G. V. F. Lotti y G. P. a. C. M. L. Biagiotti, «Development of UB Hand 3: Early Results».A. S. S. F. S. S. y. S. S. Takashi SATO, «Compliance and Learning for Robust In-Hand Manipulation of Variously Sized and Shaped Objects».I. Gaiser, C. Pylatiuk, S. Schulz y T. Werner, «The fluidhand III: A multifunctional prosthetic hand».P. G. QUIÑONEZ, «Cirugía de la Mano,» 2005.D. H. F.-S. Díaz, «Fracturas de los metacarpianos».P. A. P. R. L.-F. P. N. I. Q. R. C. P. C. S. L. M. C. S. 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