Interacción Humano Máquina

Iniciado en: 01, Aug, 11

Los robots manipuladores, que dieron origen a la Robótica, son clasificados de acuerdo a su arquitectura como robots seriales, paralelos e híbridos. Este estudio considera los siguientes aspectos: diseño teórico, índices de destreza, espacio de trabajo, singularidades y configuraciones isotrópicas, control, planeación de trayectoria, sistemas de visión, entre otros

En los últimos dos años se ha realizado el diseño y construcción de varias interfaces hápticas, el propósito final de estos prototipos es llegar a un aparato con 2 grados de libertad, lo suficientemente fuerte para enviar retroalimentación de fuerza a una persona y lo suficientemente compacto para integrar múltiples unidades en un solo aparato. Si se implementa un mecanismo para cada dedo, esta arquitectura permite la creación de un sistema de 10 grados de libertad. Esta característica es superior a aparatos convencionales, cuyas variantes más complicadas se limitan a 6 grados de libertad ya que interactúan con el usuario en un solo punto.

Un mecanismo de cuatro barras por cada grado de libertad es utilizado en el mecanismo, como una barra se comparte, el sistema completo consta de siete barras. Usar cadenas cinemáticas cerradas confiere mayor estabilidad y hace posible que el mecanismo pueda sostener esfuerzos de compresión que no podrían ser sostenidos de otra forma. Estos esfuerzos de compresión pueden ser producidos por la interacción de un individuo con el mecanismo o por efecto de la banda con la cual se transmite torque a las barras superiores.

Un estudio de fuerzas muestra que el valor máximo que el aparato puede aplicar depende de su orientación. A ciertas direcciones el mecanismo puede aplicar más fuerza, esto es útil debido a que el robot es más débil que una mano humana con la cual está diseñada para interactuar. A diferencia de robots industriales, que el robot sea relativamente débil es una característica deseada debido a que de otra forma la interacción con humanos puede volverse insegura. El diseño de robots de poca fuerza es un área que se espera tenga un auge en los siguientes años debido al crecimiento de aplicaciones que involucren interacciones humano-máquina.

Entre las diferentes herramientas utilizadas para el desarrollo de la interfaz háptica se pueden mencionar algoritmos de visión. Con ellos fue posible captar el movimiento de una mano humana y con esta información se pudo generar un modelo de movimiento que fue utilizado para decidir las dimensiones apropiadas de la interfaz háptica. Herramientas de diseño CAD como SolidWorks se utilizaron en los modelos. Tanto la simulación de los espacios de trabajo como el procesamiento de imágenes fue realizada con Labview. Diversos modelos matemáticos fueron utilizados detrás de las simulaciones mencionadas.

Personas involucradas