Proyecto

La mano que hemos acabado de construir no es el primer diseño pensado, antes de este modelo han habido dos proyectos: el primero era demasiado perfecto, es decir, que no tenia ni los materiales ni los recursos suficientes para poder construirlo; y el segundo tenia demasiado rozamiento en los dedos y los motores se bloqueaban.

Finalmente el diseño definitivo ha sido el que mejor se adaptaba a nuestras posibilidades. Todos los diseños se han realizado a través del programa Autodesk Inventor.

Construcción :

La mano está hecha de diferentes materiales:

-Hierro, que se utiliza en el antebrazo y cuerpo de la mano.

-Acero, utilizado en los dedos para ofrecer mayor resistencia.

-Aluminio, que se encuentra en las uniones de las diferentes falanges de los dedos para ofrecer menos fricción.

En el interior del antebrazo encontramos los seis motores que proporcionan el movimiento a los dedos. Los servomotores (tipo de motor que hemos utilizado)tienen una fuerza de 6 Kg. excepto el motor que ofrece movimiento rotatorio al dedo gordo cuya fuerza es de 10 Kg (ya que es el que hace la pinza).Los motores están conectados a una barra perpendicular al eje.,y esta está unida a dos hilos de nylon que recorren el dedo hasta llegar a la punta, cada hilo por un lado del dedo para poder realizar la flexión y la extensión.

Circuito eléctrico :

El circuito y la programación están muy unidos, ya que uno complementa al otro. El circuito es mas simple que la programación gracias a unos chips llamados PIC (Peripheral Interface Controller). El circuito esta construido por :

-PIC18F4520: que se encarga de dar las ordenes a las otras partes del circuito(sería el cerebro de la mano).Se encarga de recibir la información de los motores y el guante sensorizado y procesarla dando las respectivas ordenes.

-PIC18F2420:PIC que se encarga de controlar la posición de los dedos .Se podría haber hecho solo con un PIC ,pero debido a la complejidad del sistema de comunicación de los motores , decidimos hacerlo con dos.

-Sensores, botones y luces: conectados directamente al PIC.

-Oscilador de 20MHz, que se encarga de obligar a los PICs a realizar cada acción.

Guante con sensores:

Es un guante al cual le hemos añadido unas laminas que varían su resistencia al ser doblados. Estas laminas , junto con unas resistencias adecuadas, crean un divisor de tensión que permite saber la posición de los dedos mirando el voltaje entre cada resistencia.

 Programación:

La mano está programada en “C”. El programa se divide en diferentes partes, empezando por definir todas las variables, lugares de memoria y demás.

Después se inicializan todas las rutinas de interrupciones , timers y la pantalla LCD. Una vez realizado esto, el programa va mirando los valores de los sensores del guante, y envía la información al siguiente PIC para mover los dedos. También comprueba que los motores no se sobrecarguen o fuercen, ya que de ser así, apagaría los motores y avisaría al usuario de que hay un problema.

En el programa también hay una parte dedicada a la impresión de caracteres en la pantalla LCD.

Por ultimo, se le ha añadido al brazo un botón de emergencia que sirve para apagar los motores y dejar de hacer fuerza.