Diseño y validación de una mano antropomórfica para implementación en robot de servicio

El proyecto presenta el diseño y validación de una mano antropomórfica para el robot de servicio Walter, con el objetivo de mejorar su capacidad de interacción humano-robot. Se plantea como hipótesis que una solución de bajo costo, modular y funcional puede integrarse eficazmente en entornos colabor...

Deskribapen osoa

Gorde:
Xehetasun bibliografikoak
Egile nagusia: García Galarza, Ramses Ian (author)
Beste egile batzuk: Moran Mazzini, Mario Amado (author), Paillacho Chiluiza, Dennys Fabian, Director (author)
Formatua: bachelorThesis
Argitaratua: 2025
Gaiak:
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Etiketak: Etiketa erantsi
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description El proyecto presenta el diseño y validación de una mano antropomórfica para el robot de servicio Walter, con el objetivo de mejorar su capacidad de interacción humano-robot. Se plantea como hipótesis que una solución de bajo costo, modular y funcional puede integrarse eficazmente en entornos colaborativos. La propuesta se justifica por la escasa disponibilidad de manos robóticas accesibles para instituciones educativas y de investigación, lo que limita el avance de la robótica de servicio. Durante el desarrollo, se emplearon motores Dynamixel, sensores FSR402, impresión 3D con PLA y TPU, y un sistema de transmisión por hilos. Se modelaron los componentes en CAD, se implementó un engranaje cicloidal con relación 21:1 para la muñeca, y se utilizó un controlador OpenCM 9.04 con programación en Python. Las pruebas incluyeron apretón de manos, representación numérica y pinza gruesa. Los resultados demostraron que el prototipo ejecuta gestos precisos y seguros, con una autonomía de 2 horas, capacidad de carga de 2 kg y torque útil de 26.8 Nm. La integración sensorial permitió ajustar dinámicamente la fuerza aplicada. Se concluye que el sistema es funcional, adaptable y replicable, con potencial para aplicaciones en educación, asistencia y comunicación gestual.
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spelling Diseño y validación de una mano antropomórfica para implementación en robot de servicioGarcía Galarza, Ramses IanMoran Mazzini, Mario AmadoPaillacho Chiluiza, Dennys Fabian, DirectorRobótica de servicioMano antropomórficaControl dinámicoImpresión 3DInteracción humano-robot.El proyecto presenta el diseño y validación de una mano antropomórfica para el robot de servicio Walter, con el objetivo de mejorar su capacidad de interacción humano-robot. Se plantea como hipótesis que una solución de bajo costo, modular y funcional puede integrarse eficazmente en entornos colaborativos. La propuesta se justifica por la escasa disponibilidad de manos robóticas accesibles para instituciones educativas y de investigación, lo que limita el avance de la robótica de servicio. Durante el desarrollo, se emplearon motores Dynamixel, sensores FSR402, impresión 3D con PLA y TPU, y un sistema de transmisión por hilos. Se modelaron los componentes en CAD, se implementó un engranaje cicloidal con relación 21:1 para la muñeca, y se utilizó un controlador OpenCM 9.04 con programación en Python. Las pruebas incluyeron apretón de manos, representación numérica y pinza gruesa. Los resultados demostraron que el prototipo ejecuta gestos precisos y seguros, con una autonomía de 2 horas, capacidad de carga de 2 kg y torque útil de 26.8 Nm. La integración sensorial permitió ajustar dinámicamente la fuerza aplicada. Se concluye que el sistema es funcional, adaptable y replicable, con potencial para aplicaciones en educación, asistencia y comunicación gestual.This project presents the design and validation of an anthropomorphic hand for the service robot Walter, aiming to enhance its human-robot interaction capabilities. The hypothesis proposes that a low-cost, modular, and functional solution can be effectively integrated into collaborative environments. The project is justified by the limited availability of accessible robotic hands for educational and research institutions, which hinders progress in service robotics. During development, Dynamixel motors, FSR402 sensors, 3D printing with PLA and TPU, and a cable-driven transmission system were used. Components were modeled in CAD, a 21:1 ratio cycloidal gear was implemented for the wrist, and an OpenCM 9.04 controller was programmed in Python. Tests included handshaking, numeric representation, and coarse gripping. Results showed that the prototype performed precise and safe gestures, with a 2-hour autonomy, a load capacity of 2 kg, and a usable torque of 26.8 Nm. Sensory integration allowed dynamic adjustment of applied force. It is concluded that the system is functional, adaptable, and replicable, with potential applications in education, assistance, and gestural communication. Keywords: service robotics, anthropomorphic hand, dynamic control, 3D printing, human-robot interaction.ESPOL.FIMCP2026-02-19T17:39:39Z2026-02-19T17:39:39Z2025info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisGarcía Galarza R.I; Moran Mazzini M.A. (2025) Diseño y validación de una mano antropomórfica para implementación en robot de servicio [Proyecto Integrador] Escuela Superior Politécnica del Litoralhttp://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/67740T-115690INGE-2854info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositorio Escuela Superior Politécnica del Litoralinstname:Escuela Superior Politécnica del Litoralinstacron:ESPOL2026-02-19T17:41:40Zoai:www.dspace.espol.edu.ec:123456789/67740Institucionalhttps://www.dspace.espol.edu.ec/Universidad públicahttps://www.espol.edu.ec/.https://www.dspace.espol.edu.ec/oaiEcuador...opendoar:14792026-02-19T17:41:40falseInstitucionalhttps://www.dspace.espol.edu.ec/Universidad públicahttps://www.espol.edu.ec/.https://www.dspace.espol.edu.ec/oai.Ecuador...opendoar:14792026-02-19T17:41:40Repositorio Escuela Superior Politécnica del Litoral - Escuela Superior Politécnica del Litoralfalse
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