Desenvolvimento de sistema de preensão para utilização em dispositivos roboticos

Orientador: João Mauricio Rosario Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica Resumo: O objetivo desta pesquisa e o desenvolvimento do protótipo de uma mão mecânica com características antropomórficas. A principal finalidade dessa tese de doutorado é projetar e construir uma mão antropomórfica com cinco dedos para pesquisa na área de manipulação. Neste trabalho é proposta inicialmente a fabricação de um mecanismo de um dedo robótico que possui um grau de liberdade (GDL) inspirado na anatomia de um dedo humano, considerando suas restrições e suas dimensões. O estudo cinetostático foi realizado utilizando a metodologia de grupos de Assur. A análise para imitar os movimentos de um dedo é realizada a partir da solução gráfica das posições obtidas pelo dedo mecânico através da utilização de um software comercial de CAD, sendo calculado de modo interativo as forças e reações que são geradas em cada junta e, posteriormente, é implementado um programa de computador utilizando a plataforma MatlabTM, para encontrar a solução desse sistema de equações. O protótipo inicial de dedo mecânico foi equipado com um sensor tipo FSRs (Force Sensitive Resistors) para a medição de força, que consiste de um polímero condutor piezo resistivo, o qual altera o valor de sua resistência ao ser deformado através da aplicação de uma força sobre sua superfície. A inserção da sensação de força é um componente importante para a realização de sistemas robóticos que podem interatuar de forma orgânica com o mundo exterior. Abstract: The objective of this research is to develop a mechanical hand prototype with anthropomorphic characteristics. The main goal of this doctoral thesis is to project and assembly a five fingered anthropomorphic hand for research prehensile tasks. Initially the creation of a one DOF finger mechanical finger inspired on its human counterpart is proposed. the kinetostatic study was achieved by using the Assur groups method. The analysis for mimicking the movements of each finger was done through graphical solutions knowing the positions thanks to CAD software, allowing the calculation of forces and reactions over each joint, and the creation of data for solving the equations through MatlabTM. The first prototype was equiped with a FSRs sensor for force measurements. The force feedback is of great importance when interacting in the real world. Doutorado Mecânica dos Sólidos e Projeto Mecânico Doutor em Engenharia Mecânica