Prototipo de robot bípedo con extremidades inferiores y superiores que realice la mimetización de la marcha humana

Abstract

En el presente trabajo se desarrolló el diseño y construcción de un prototipo de robot bípedo con extremidades inferiores y superiores para la mimetización ciclo de marcha humana. El prototipo considera en las dimensiones de sus eslabones las medidas antropométricas del cuerpo humano, como articulaciones el eje de rotación de los motores y una altura escalada de 80cm considerada de la planta del pie a la cabeza. Los movimientos seleccionados para ser realizados por el prototipo de robot bípedo fueron elegidos en base a un estudio del ciclo de marcha humana, donde se determinaron los necesarios para que el ciclo pudiera ser realizado. Los resultados fueron: 6 grados de libertad en cada miembro inferior, 3 grados de libertad en los miembros superiores y 2 grados de libertad en el tórax. Se realizó el análisis cinemático de la marcha humana con ayuda de la metodología Denavit- Hartenberg (D-H) para cinemática directa e inversa apoyada con Teoría de Tornillos que describe el cambio en los ángulos de las articulaciones de cadera, rodilla, tobillo, tronco, hombro y codo. El ciclo de marcha que mimetiza el prototipo considerara los ángulos existentes durante el ciclo de marcha del humano. El diseño de la estructura mecánica de los eslabones y el ensamble final del prototipo para su simulación, fue realizado por medio de un software de Diseño Asistido por Computadora (CAD). La generación de trayectorias se obtuvo a partir de aproximaciones, polinomiales o series de Fourier (según fuera el caso), de las funciones de cada extremidad durante el ciclo de marcha.