Mecanismo de exoesqueleto de articulación de codo de ocho barras
Autores: Figliolini, Giorgio; Lanni, Chiara; Tomassi, Luciano; Ortiz, Jesús
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Mecanismo de exoesqueleto de articulación de codo de ocho barras
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Diseño
Análisis cinemático
Mecanismo
Exoesqueleto
Articulación del codo
Mecanismo de cuatro barras
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 45
Citaciones: Sin citaciones
Este documento trata sobre el diseño y análisis cinemático de un novedoso mecanismo para la articulación del codo de un exoesqueleto de extremidad superior, con el objetivo de ayudar a los operadores, en términos de esfuerzo y resistencia física, en la realización de operaciones pesadas. En particular, el mecanismo propuesto del exoesqueleto de articulación del codo de ocho barras consiste en un enlace de seis barras de Watt I motorizado y un adecuado díada RP, que conecta mecánicamente las partes externas del brazo humano con el antebrazo correspondiente mediante velcro, ayudando así a su movimiento relativo de cierre para levantar objetos durante operaciones repetitivas y pesadas. Este movimiento relativo no es una rotación pura, y así la parte superior del exoesqueleto está sujeta al brazo, mientras que la parte inferior no está conectada rígidamente al antebrazo, sino a través de un par prismático que permite tanto la rotación como el deslizamiento a lo largo del eje del antebrazo. En cambio, el brazo humano se representa mediante un enlace de cuatro barras cruzadas, cuyo eslabón acoplador se considera como adjunto al glifo del par prismático, que está sujeto al antebrazo. Por lo tanto, se formula el análisis cinemático de todo el mecanismo de diez barras, que se obtiene al unir el enlace de seis barras de Watt I y la díada RP al enlace de cuatro barras cruzadas, para investigar el rendimiento cinemático principal y con fines de diseño. El algoritmo propuesto ha dado varios resultados numéricos y gráficos. Finalmente, se consideró un enlace de doble paralelogramo, como en el caso particular del enlace de seis barras de Watt I, en combinación con la díada RP y el enlace de cuatro barras cruzadas, dando un primer diseño mecánico y un prototipo impreso en 3D.
Descripción
Este documento trata sobre el diseño y análisis cinemático de un novedoso mecanismo para la articulación del codo de un exoesqueleto de extremidad superior, con el objetivo de ayudar a los operadores, en términos de esfuerzo y resistencia física, en la realización de operaciones pesadas. En particular, el mecanismo propuesto del exoesqueleto de articulación del codo de ocho barras consiste en un enlace de seis barras de Watt I motorizado y un adecuado díada RP, que conecta mecánicamente las partes externas del brazo humano con el antebrazo correspondiente mediante velcro, ayudando así a su movimiento relativo de cierre para levantar objetos durante operaciones repetitivas y pesadas. Este movimiento relativo no es una rotación pura, y así la parte superior del exoesqueleto está sujeta al brazo, mientras que la parte inferior no está conectada rígidamente al antebrazo, sino a través de un par prismático que permite tanto la rotación como el deslizamiento a lo largo del eje del antebrazo. En cambio, el brazo humano se representa mediante un enlace de cuatro barras cruzadas, cuyo eslabón acoplador se considera como adjunto al glifo del par prismático, que está sujeto al antebrazo. Por lo tanto, se formula el análisis cinemático de todo el mecanismo de diez barras, que se obtiene al unir el enlace de seis barras de Watt I y la díada RP al enlace de cuatro barras cruzadas, para investigar el rendimiento cinemático principal y con fines de diseño. El algoritmo propuesto ha dado varios resultados numéricos y gráficos. Finalmente, se consideró un enlace de doble paralelogramo, como en el caso particular del enlace de seis barras de Watt I, en combinación con la díada RP y el enlace de cuatro barras cruzadas, dando un primer diseño mecánico y un prototipo impreso en 3D.