Mano biónica a partir de impulsos musculares

Abstract

El campo de la ingeniería tiene una gran importancia en el día a día de nuestra sociedad. Está integrada a su vez en muchas ramas de las ciencias como puede ser la rama de la Salud. Es por ello que el presente Trabajo de Fin de Grado, pretende unificar la ingeniería con la salud, a través de la fabricación de una mano biónica a partir de impulsos musculares. El desarrollo de la unificación de las ramas de la ingeniería y la salud ha permitido a lo largo de la historia, que muchas personas hayan visto mejorada su calidad de vida. Desde sus comienzos al usar dedos de madera hasta la fabricación de piernas biónicas que permiten que una persona pueda volver a caminar, las prótesis han tenido a lo largo de la historia un gran desarrollo en cuanto a diseño, fabricación, versatilidad e integración de nuevos materiales. Es por ello que ha día de hoy la unión humano-máquina es cada vez más común y normalizado. Pero es cierto que todo desarrollo también tiene su parte negativa y es que no todo el mundo puede disponer de dichos dispositivos al tener un coste elevado. Es por ello que el fin de este proyecto es la de poder desarrollar una prótesis de mano, de bajo coste que pueda tener un uso práctico y de calidad a la que pueda tener acceso cualquier persona que la requiera. El principio de funcionamiento estará basado en la detección de señales musculares a través de un sensor muscular y en la traducción de esta señal para que el microcontrolador que se use, pueda transmitir la información de ejecución de movimiento. Luego para ello se ha decidido dividir este proyecto en varias secciones de desarrollo. Se realizará una selección de los materiales que se van a usar para la fabricación de la mano. Seguidamente se procederá a la fase de diseño la cual está dividida en dos partes. La primera consta del diseño estructural de la mano, donde desarrollaremos cada uno de los dedos, los engranajes que los moverán y la palma. Y la segunda parte del diseño es la referida a la parte electrónica que es el diseño del programa que ejecutará las órdenes para poder realizar los diferente movimientos de la mano. Al mismo tiempo se realizará la impresión 3D de las piezas que usaremos, cuya novedad es la del uso de un filamento biodegradable, por lo que el impacto medioambiental en el desarrollo del proyecto será lo más bajo posible. Y finalmente se ensamblará cada una de las piezas y se realizarán las conexiones pertinentes con el circuito que haremos.

The engineering field has a great impact in the daily life of our society. It is also integrated in other branches of sciences like in Health. So the purpose of this Final Degree Project is to join engineering and health, by building up a bionic hand controlled by muscle impulse. The development of unifying engineering and health along history, has provided an improvement regarding to life quality of huge amount of people. From the first wood toe made until the use of a bionic leg that let people to walk again, prosthetics have had a great development according to design, fabrication,versatility and the use of new materials.For this reason, the mix of human-machine, has been settle as common and normalized. But it is also true, that all this progress has a negative side, because not everybody can achieve certain kind of these devices cause of high prices. For this reason, the main goal of the project is to make a prosthetic hand, low cost of quality and that can be used day by day by any user and also that can be achieved by anyone who demands it. How it works, is based on the detection of muscle signal through out a muscle senor and the translation of these signals by the microcontroller that is been used, to send the proper information to execute the hand movements. So the project has been divided into certain sectors of development. First of all, we will select the materials that we are going to use to build up the hand. Then, we will enter into the design secor that is also divided in two areas. The first one will be the structure design, where all the fingers, gears and the palm of the hand will be buildup. The second part will be the electronic side according to the code sketch, where all the movements that we want the hand to do, will be settle down. At the same time, we are going to do the 3D printing of all the pieces, where we are going to introduce a innovation, by using a biodegradable filament to print out all the hando, so we are going to low down the environmental impact. And we will end by assemble the whole hand and do all the electronic connections according to a circuit sketch that we are going to do.