Functional Evaluation of an Anthropometric Artificial Hand

Abstract

Durante los últimos años diferentes tipos de prótesis de miembro superior han sido desarrolladas para mejorar la calidad de vida de las personas. En países en vías de desarrollo, el acceso a estas prótesis se encuentra severamente limitado debido a los exagerados costos. Es por ello que el desarrollo tecnológico de un dispositivo protésico de bajo costo a nivel nacional contribuirá a solucionar un problema social. Este trabajo presenta el diseño y evaluación de un prototipo de mano robótica destinado a aplicaciones protésicas. El mismo consta de 5 dedos sub-actuados, accionados mediante motores de corriente continua, y equipados con sensores de fuerza y posición. Además, cuenta con un mecanismo de oposición del pulgar que le brinda una mayor funcionalidad a la mano y permite la prensión de objetos usando tres configuraciones de agarre diferentes: cilíndrica, pinza y lateral. Para evaluar la funcionalidad del prototipo se realizaron experimentos que involucraron la prensión de objetos de geometría simple usando cada una de las configuraciones mencionadas. Los resultados obtenidos fueron satisfactorios y demostraron la capacidad de la mano diseñada para sujetar objetos de uso diario en forma segura.

During the last years, different types of upper limb prostheses have been developed to improve the quality of life of people. In developing countries, access to these prostheses is severely limited due to inflated costs. For that reason, the technological development of a low-cost prosthetic device at the national level is particularly important as it will contribute to solve a social problem. This paper presents the design and evaluation of a robotic hand prototype designed for prosthetic applications. It consists of 5 sub-actuated fingers, powered by DC motors, and equipped with force and position sensors. In addition, it has a mechanism for the thumb’s opposition that gives a greater functionality to the hand and allows the grasping of objects using three different grip configurations: cylindrical, pinch and lateral. To evaluate the functionality of the prototype, experiments were performed involving the grasping of objects of simple geometry using each of the configurations mentioned. The results obtained were satisfactory and demonstrated the ability of the hand prototype to grasp objects of daily use in a safe way.