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Título : Implementación de un prototipo de prótesis con control muscular para mejora del movimiento y agarre de objetos, aplicada a personas con muñón o malformación en los dedos de la mano.
Autor : Guacho Rivera, Diego David
Director(es): Guerra, José Enrique
Tribunal (Tesis): Zabala Haro, Mónica
Zúñiga, Wilson
Palabras claves : TECNOLOGÍA Y CIENCIAS DE LA INGENIERÍA;ROBÓTICA;COMUNICACIÓN INALÁMBRICA;DISEÑO DE PRÓTESIS;BLUETOOTH;SENSORES;MIOELÉCTRICO;COMUNICACIÓN SERIAL;IMPRESIÓN 3D;SERVOMOTOR
Fecha de publicación : dic-2018
Editorial : Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
Citación : Guacho Rivera, Diego David. (2018). Implementación de un prototipo de prótesis con control muscular para mejora del movimiento y agarre de objetos, aplicada a personas con muñón o malformación en los dedos de la mano. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.
Identificador : UDCTIPEC;20T01121
Abstract : In this research a prototype of hand prostheses with muscular control and wireless communication was implemented. Muscle gestures are linked to movements of fingers of the prosthesis; these are executed from a controller capable of identifying the myoelectric signals with a sampling response of 2 ms and a latency of execution of less than 1 second. It consists of four modules; the sensing module is communicated in wireless using Bluetooth technology. The first called sensing module formed by myoelectric sensors collects the information provided by the muscular movements of the arm and transmit it in a wireless way to the control module. The second, a control module formed by a microcontroller mounted on an Arduino card in charge of receiving the signals from the sensors, identifying the gestures and sending control signals and warnings to the remaining modules. The third, a module of action, is formed by servomotors responsible for the movement of the fingers to execute the grips. The fourth, a warning module formed by led indicators. All these modules are mounted on a structure printed in 3D, so that it is adaptable, light and comfortable for the user. It is a modular system, low cost, adaptable, easy installation and management, which allows the wireless control off a muscle signal from the arm. With the tests carried out, it was found that the implemented system is adaptable in both software and hardware, lightweight, low cost, and it is efficient to obtain 90% success in the finger movement tests when making grasping and gestural movements, being suitable for use in people with stump or malformation in fingers of the hand.
Resumen : En la presente investigación se implementó un prototipo de prótesis de mano con control muscular y comunicación inalámbrica. Los gestos musculares se encuentran ligados a movimientos de dedos de la prótesis, estos se ejecutan desde un controlador que es capaz de identificar las señales mioeléctricas con una respuesta de muestreo de 2ms y una latencia de ejecución de menos de 1 segundo. Consta de cuatro módulos, el módulo de sensado se comunica de manera inalámbrica utilizando tecnología bluetooth. El primero, denominado módulo de sensado formado por sensores mioeléctricos que recogen la información proporcionada por los movimientos musculares del brazo y la transmiten de manera inalámbrica hasta el módulo de control. El segundo, un módulo de control conformado por un microcontrolador montado sobre una tarjeta Arduino que se encarga de recibir las señales de los sensores, identificar los gestos y enviar señales de control y aviso a los módulos restantes. El tercero, un módulo de actuación que se encuentra conformado por servomotores que se encargan del movimiento de los dedos para ejecutar los agarres. El cuarto, un módulo de aviso conformado por indicadores led. Todos estos módulos se encuentran montados sobre una estructura impresa en 3D, de tal forma que es adaptable, ligera y cómoda para el usuario. El mismo es un sistema modular, de bajo costo, adaptable, de fácil instalación y manejo, que, permite el control de forma inalámbrica desde una señal muscular proveniente del brazo. Con las pruebas realizadas se comprobó que el sistema implementado es adaptable tanto en software como en hardware, ligero, de bajo costo, y es eficiente al obtener un 90% de aciertos en las pruebas de movimiento de dedos al realizar agarres y movimientos gestuales, siendo apto para la utilización en personas con muñón o malformación en dedos de la mano.
URI : http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/9325
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