Diseño del sistema de control de un prototipo de prótesis de mano

Abstract

El ser humano es la más grande y compleja muestra de ingeniería y el desear imitar su funcionalidad es un reto que por muchos años, se ha ido perfeccionando gracias a la tecnología junto con las ciencias médicas Por ejemplo el desarrollo de prótesis; con el propósito de mejorar características como: peso, tamaño, sistema de control. Cuando la prótesis efectúa un agarre debe mantener contacto con otros cuerpos de su entorno, éste debe aplicar la fuerza necesaria para levantar el peso, permanecer seguro y no dañar el objeto. Para estas tareas es necesario aplicar una estrategia de control de fuerza y de posición. El presente trabajo de tesis tiene como objetivo diseñar un sistema de control para un prototipo de prótesis de mano, de tal forma que el dispositivo levante hasta 200g y realice dos tipos de agarre más usados. Se utiliza la estrategia de control de Ziegler Nichols por medio de la sintonización experimental debido a la complejidad de la planta. Además, se diseña circuitos para acondicionar los sensores y motores que se va a usar en el prototipo; y sus sistemas de control, de posición y de fuerza se implementaron en un hardware libre y de fácil manipulación para cambios futuros. Para finalizar se analizan los resultados de los sistemas de control implementado frente a las pruebas de funcionamiento del prototipo. El prototipo logró levantar el peso propuesto y el agarre de pinza tuvo buena precisión.