Desarrollo y control de una mano robótica con visión artificial para la emulación de movimientos del ser humano

• Autores: Fiestas Cobeñas, Fabio Leandro, Tesén Bardales, César Aarón
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2024
• Institución: Universidad de Piura
• Repositorio: UDEP-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:pirhua.udep.edu.pe:11042/7104
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/11042/7104
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Exoesqueletos robóticos -- Diseño y construcción; Extremidades artificiales -- Innovaciones tecnológicas -- Investigaciones; Visión en robots -- Investigaciones; 629.892; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.02.02

El objetivo de la tesis es desarrollar una mano robótica y poder emular los movimientos de una mano humana mediante el uso de visión artificial con el fin de reducir las discapacidades en las extremidades superiores de los trabajadores. El trabajo se divide en cuatro capítulos que detallan el contexto, el marco teórico, la metodología empleada y los resultados obtenidos. En el primer capítulo, se justifica la necesidad del estudio mediante la identificación de los problemas que enfrentan los trabajadores con discapacidades en las extremidades superiores. Se definen los objetivos principales y secundarios de la investigación y se presenta un análisis del estado del arte, que proporciona una visión general de los avances previos en manos robóticas y tecnologías relacionadas, estableciendo así el punto de partida para el desarrollo del proyecto. En el segundo capítulo se desarrolla el marco teórico, donde se exploran conceptos clave como la anatomía de la mano humana, los prototipos actuales de manos robóticas y las tecnologías utilizadas en el proyecto, incluyendo Arduino, servomotores, Python, OpenCV y Mediapipe. Este capítulo proporciona la base conceptual necesaria para el diseño y la implementación de la mano robótica y su sistema de visión artificial. En el tercer capítulo, se detalla la metodología empleada para construir la mano robótica y desarrollar el software de control utilizando Mediapipe. Se explica el proceso de cálculo de ángulos, la programación del sistema y la integración con el hardware, específicamente la conexión entre la mano robótica, los servomotores y el Arduino. Finalmente, el cuarto capítulo presenta las pruebas realizadas para evaluar el rendimiento del sistema, tanto en simulaciones como en condiciones prácticas. Se analizan los resultados obtenidos para determinar la eficacia del sistema en la ejecución de movimientos precisos y en la mejora de la funcionalidad de la mano robótica. El análisis de estos resultados proporciona una evaluación crítica del impacto y las posibles mejoras para futuros desarrollos. En conclusión, esta tesis demuestra que la integración de visión artificial en manos robóticas tiene el potencial de ofrecer soluciones efectivas para la rehabilitación y asistencia de trabajadores con discapacidades en las extremidades superiores, contribuyendo significativamente a la mejora de su calidad de vida y productividad laboral.