Desarrollo de un guante háptico para dos dedos (índice y medio) de la mano derecha con retroalimentación de fuerza

Abstract

Debido al crecimiento en la cantidad y tipos de información que nos rodea, es importante explorar otras áreas e ideas y formas de interactuar con la información. Los sistemas hápticos con sus capacidades táctiles, cinestésicas y motoras, junto con los procesos cognitivos asociados, presentan un canal bidireccional de información a nuestro cerebro. Este canal proporciona una forma de interactuar con la información con la que se pueden generar una gran cantidad de aplicaciones. La háptica cubre muchas disciplinas; Por lo tanto, se genera una amplia variedad de aplicaciones que incluye aquellas áreas de las necesidades humanas como productos, manufactura, educación, salud, entre otras. Para aplicaciones de teleoperación y realidad virtual, la retroalimentación de fuerza es importante para el usuario, ya que debido a esto puede mejorar la interacción entre el entorno real del usuario y el entorno virtual. Por ello, la mano humana es capaz de obtener información mientras ejecuta tareas complejas. Este tiene una variedad de funciones entre las más importantes están las funciones sensoriales y motoras. De ahí el interés por crear un dispositivo háptico para la mano. La investigación y tecnología háptica ha creado y evaluado diferentes prototipos con sus características y capacidades para el uso de entornos virtuales, algunos de los cuales se comercializan actualmente. De esta manera, se han realizado diferentes aplicaciones de esta tecnología en áreas como: interfaz gráfica, medicina, juegos, ingeniería, telerrobótica, simuladores y rehabilitadores médicos. Centrándose en la interfaz háptica para miembros superiores con force feedback, el proceso de integración de exoesqueletos e interfaz háptica es un gran avance para poder transmitir fuerza a las articulaciones de la mano. Los métodos tradicionales para la rehabilitación de pacientes con discapacidad motora en los miembros superiores son lentos, costosos y en muchos casos ineficaces, reduciendo considerablemente su calidad de vida. Por ello, se busca desarrollar una tecnología de force feedback háptico de bajo costo con sus tres elementos principales: un dispositivo háptico, una computadora donde se genera un entorno virtual (interfaz) y un operador humano que cierra el ciclo, que complementa la recuperación de Estos pacientes y así lograr mejores resultados. Estudios previos que integran tecnologías de impresión 3D, realidad virtual (VR), microcontroladores y actuación a través de tensores demuestran el desarrollo exitoso de diferentes prototipos con características similares, aunque la mayoría de ellos son costosos. Para el desarrollo del prototipo se utilizó la metodología V, realizándose pruebas de instrumentación, conexión interfaz-prototipo y force feedback. La integración de estos subsistemas luego de las pruebas, dieron como resultado un prototipo final del guante háptico para dos dedos (índice y medio) de la mano derecha, logrando generar fuerzas de retroalimentación en el usuario en base a la información que brinda la interfaz, cumpliendo con las características de ser un guante funcional y de bajo costo.