Publicación: Prótesis de mano activa basada en robótica suave
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Resumen en español
RESUMEN: Este trabajo presenta el desarrollo de un prototipo de prótesis de mano activa basada en robótica suave. Inicialmente se destaca la relevancia y pertinencia de esta investigación, se presenta el objetivo general, los objetivos específicos y la metodología implementada para el desarrollo de los mismos. Posteriormente, se hace una contextualización al tema de investigación por medio de un marco de referencia en donde son explicados conceptos claves que fueron de utilidad a lo largo del desarrollo del trabajo. Luego de esto, se presenta todo el desarrollo y resultados del trabajo, iniciando con una investigación preliminar que permitió la identificación de diferentes tecnologías basadas en robótica suave, seguido del diseño de concepto y selección de concepto; seguido de esto, se presentó todo el diseño de detalle, en donde se expone el desarrollo de una manilla de bajo costo y código abierto para la adquisición de señales electromiográficas; el desarrollo de un modelo neuronal basado en redes neuronales recurrentes para el reconocimiento de gestos por medio de las señales electromiográficas; el desarrollo del circuito de control y potencia de la prótesis; la selección de materiales de fabricación, el proceso de fabricación y la evaluación de la prótesis mediante el análisis de movimientos. Por último, se concluye la relevancia de la robótica suave en sistemas protésicos debido a su capacidad para imitar la naturaleza, también la obtención de resultados satisfactorios en el desarrollo de un primer prototipo que abre las puertas a un desarrollo escalable y de mayores prestaciones; también se discute el trabajo futuro que se realizara con base a esta investigación.
Resumen en inglés
ABSTRACT: This work presents the development of a prototype of an active hand prosthesis based on soft robotics. Initially, the relevance and pertinence of this research is highlighted, the general objective, the specific objectives and the methodology implemented for their development are presented. Subsequently, a contextualization of the research topic is made through a frame of reference where key concepts that were useful throughout the development of the work are explained. After this, all the development and results of the work are presented, starting with a preliminary investigation that allowed the identification of different technologies based on soft robotics, followed by the concept design and concept selection; followed by this, the entire detailed design was presented, where the development of a low cost and open source handle for the acquisition of electromyographic signals is exposed; the development of a neural model based on recurrent neural networks for the recognition of gestures by means of electromyographic signals; the development of the control and power circuit of the prosthesis; the selection of manufacturing materials, the manufacturing process and the evaluation of the prosthesis through the analysis of movements. Finally, the relevance of soft robotics in prosthetic systems is concluded due to its ability to imitate nature, as well as obtaining satisfactory results in the development of a first prototype that opens the doors to a scalable development and higher performance; Future work to be done based on this research is also discussed.