Mecanismos subactuados: mano robótica

Abstract

[ES]El presente proyecto tiene por objetivo el análisis de los mecanismos subactuados con el fin de aplicar dicho concepto al estudio de manos robóticas. Para ello se estudia cómo han ido evolucionando con el paso del tiempo y qué posibilidades ofrecen. A lo largo del trabajo se establece el número de elementos, sus dimensiones y la forma de articularlos para observar cómo el prototipo realiza los distintos agarres similares a los de la mano humana. De esta forma se consiguen muchos movimientos sin la necesidad de aumentar el número de actuadores, lo cual otorga ventajas en cuanto a precio y simplicidad del prototipo. El diseño de este mecanismo puede tener aplicación en prótesis para el empleo en la vida cotidiana y también en humanoides o aplicaciones de maquinaria donde sea necesario utilizar componentes similares a la mano humana, aunque pueden ser muy diferentes en cuanto a tamaño e incluso el número de dedos. Con el fin de visualizar todos los conceptos teóricos del trabajo se diseña un prototipo simplificado de madera al cual se le añaden dos servomotores como actuadores.

[EU]Proiektu honek mekanismo subaktuaktuatuen analisia du helburuz, geroago esku robotikoen ikasketan aplikatzeko. Horretarako ikasten da nola eboluzionatu diren denboran zehar eta zer aukerak eskaintzen dituzte. Proiektuan zehar, elementuen kantitatea, haien dimentsioak eta artikulatzeko forma ematen da, ikusteko nola prototipoa egiten duen giza eskuaren antzeko heltze desberdinak. Honela, mugimendu asko lortzen dira aktuatzaile zenbakia handitu barik, prezioan eta prototipoaren erraztasunan abantailak lortzen. Mekanismo honen diseinua aplikazio ugari izan ahal ditu, alde batetik, protesis bezala erabili ahal da eguneroko bizitzan erabiltzeko. Beste aldetik, industrian erabili ahal dira giza eskuaren elementu antzekoak behar dituzten makinetan, nahiz eta tamainuan edo behatz kopuruan desberdinak izatea. Kontzeptu teorikoak ikusi ahal izateko, egurrezko prototipo sinplifikatu bat diseinatzen da, bi serbomotoreekin aktuatzaile bezala.

[EN]The present project aims at the analysis of the underactuated mechanisms in order to apply this concept to the study of robotic hands. To do this, we study how they have evolved over time and what possibilities they offer. Throughout the work is established the number of elements, their dimensions and how to articulate them to observe how the prototype performs the different grips similar to those of the human hand. In this way many movements are achieved without the need to increase the number of actuators, which gives advantages in terms of price and simplicity of the prototype. The design of this mechanism can be applied in prosthetics for use in everyday life and also in humanoids or machinery applications where it is necessary to use components similar to the human hand, although they may be very different in size and even the number of Fingers. In order to visualize all the theoretical concepts of the work, a simplified prototype of wood is designed to which two servo motors are added as actuators.