Diseño y construcción de un prototipo de prótesis biónica de antebrazo y mano con control difuso

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Título : Diseño y construcción de un prototipo de prótesis biónica de antebrazo y mano con control difuso
Autor : Núñez Oñate, Dustin Stuart
Director de Tesis: Obando Herrera, Fabio Eduardo
Resumen traducido: This research focuses on an innovative approach to the development of a bionic hand and forearm prosthesis. The primary objective of this thesis is to create a device that harnesses fuzzy control technology and employs components such as servomotors in conjunction with an Arduino controller. This prosthesis is designed to dynamically adapt to the user's Electromyographic (EMG) signals, enhancing natural control and user experience. The research process begins with a comprehensive analysis of existing prostheses, both in scientific development and the commercial market. Relevant data and technical specifications are collected to establish a solid foundation for defining essential prototype features. Subsequently, alternative selection is carried out using a decision-making approach supported by the Quality Function Deployment (QFD) methodology. In a later stage, in-depth mathematical analyses encompassing structural stress evaluations are conducted. Once the dimensions of the structure and necessary electronic circuits are established, the physical construction of the prototype, along with the integration of the controller, takes place. This marks a significant milestone in the research as the device takes shape and prepares for testing. To assess the performance of the prosthesis prototype, a testing protocol is implemented, focusing on ensuring that the initial technical specifications are met under real-world usage conditions. This process is crucial for validating the effectiveness and reliability of the device.
Resumen : En el marco de esta investigación, se aborda un enfoque innovador centrado en el desarrollo de una prótesis biónica de mano y antebrazo. El objetivo principal de esta tesis es la creación de un dispositivo que aproveche la tecnología de control difuso y utilice componentes como servomotores en conjunción con un controlador Arduino. Esta prótesis se diseñará para adaptarse dinámicamente a las señales EMG (Electromiográficas) del usuario, lo que permitirá un control una experiencia más natural. El proceso de investigación se inicia con un exhaustivo análisis de prótesis existentes, tanto a nivel de desarrollo científico como en el mercado comercial. Se recopilan datos y especificaciones técnicas relevantes, que proporcionan una base sólida para la definición de características esenciales del prototipo. A continuación, se lleva a cabo una selección de alternativas mediante un enfoque de toma de decisiones respaldado por la casa de la calidad. En una etapa posterior, se realizan análisis matemáticos detallados que abarcan la evaluación de esfuerzos en la estructura. Una vez establecidas las dimensiones de la estructura y los circuitos electrónicos necesarios, se procede a la construcción física del prototipo, junto con la integración del controlador. Esto marca un hito importante en la investigación, ya que el dispositivo toma forma y se prepara para las pruebas. Para evaluar el funcionamiento del prototipo de prótesis, se lleva a cabo un protocolo de pruebas que se enfoca en garantizar que las especificaciones técnicas iniciales se cumplan en condiciones de uso real. Este proceso es esencial para validar la efectividad y la confiabilidad del dispositivo.
Palabras clave : Mecatrónica
Prótesis biónica
Arduino
Electromiografía
Fecha de publicación : mar-2024
URI : http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/27422
Idioma: spa
Pertenece a las colecciones: Grado

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