Prótesis biónica de una mano humana.

Abstract

El proyecto consiste en la elaboración de un prototipo de una prótesis robótica que sea capaz de replicar lo mejor posible las capacidades de una mano humana natural. Se proyecta elaborar una mano capaz de tomar e interpretar señales eléctricas creadas por el movimiento muscular del usuario, y que le pueda proveer una retroalimentación de los objetos tomados a través del procesamiento de señales provenientes de diferentes sensores. El diseño de éste se basa en la biomecatrónica para que, una vez finalizado, sea utilizado como una prótesis. El propósito de este módulo fue crear toda la parte mecánica de la prótesis, desarrollando un modelo biónico inspirado en una mano humana. El diseño realizado debe tener suficiente movilidad como para sujetar distintos objetos que sostendría una mano humana. También debe tener una resistencia similar a la de la mano, resistiendo a parámetros como el calor, el frío y algún golpe que pueda recibir, además, debe tener una estética agradable. Para lograr crear un sistema autónomo, es decir sin necesidad de que exista un control externo, se contempló, en el desarrollo de la prótesis, la inclusión dentro de la estructura de la mano y del brazo, los actuadores, que se encargan de mover los dedos, así como todos los otros sistemas que hacen que la prótesis pueda funcionar. El diseño de los dedos debe tomar en cuenta la colocación de sensores, los cuales brindan de una retroalimentación acerca del objeto que se está sujetando. Inicialmente se modelaron las piezas que componen toda la prótesis con un programa de diseño asistido por computadora (CAD). Esto se hizo para poder analizar la movilidad y funcionalidad del modelo, realizando todos los cambios necesarios para llegar al diseño adecuado. Luego de toda la investigación realizada, el diseño de todas las piezas y la fabricación de las mismas, se construyo una prótesis de una mano con apariencia y funcionalidad similar a una mano humana. Esta prótesis logra distintos tipos de agarre y formas que logra una mano. Adicionalmente, se trabajó en el módulo de potencia, cuyo propósito es proveer de energía eléctrica regulada a los demás módulos. Dentro de este módulo se creó un circuito regulador de voltaje para alimentar los circuitos de la prótesis y los servos. También se creó un indicador de carga restante en la batería. Los circuitos creados en el módulo de potencia funcionan correctamente. El regulador de voltaje provee la corriente necesitada por los circuitos y los servos manteniendo su voltaje nominal. El indicador de carga muestra correctamente cinco niveles de carga y muestra una alarma cuando se debe recargar la batería.