Diseño e implementación de un sistema mecatrónico de manipulación adaptativa de objetos, empleando realidad virtual y sensores mioeléctricos que permita contribuir al aprendizaje de tecnologías de la industria 4.0 en el Laboratorio de Mecatrónica de la Universidad de las Fuerzas Armadas "ESPE" Sede Latacunga.

Abstract

Este trabajo detalla el diseño e implementación de un sistema mecatrónico de manipulación para objetos con formas diferentes, cuenta con una aplicación de realidad virtual que trata de un juego de disparos en primera persona en 3D que emplea las señales musculares para realizar los disparos, además, se incorpora una aplicación de IOT que permite el control remoto del movimiento del manipulador, y por otra parte permite el monitoreo remoto de los datos obtenidos de los sensores mioeléctricos. Se emplean dos tipos de sensores mioeléctricos, el MyoWare 2.0 y un sensor EMG básico diseñado con amplificadores de instrumentación, para el uso de estos sensores es importante preparar la zona muscular y la correcta ubicación de los electrodos en el antebrazo. Para el diseño del manipulador se ha seleccionado un modelo base, con un mecanismo que permite una transmisión de potencia adecuada entre los dedos y se ha colocado material flexible en las yemas para mejorar el agarre. El diseño del antebrazo se basa en un modelo de antebrazo derecho escaneado en 3D, en donde se alberga los componentes eléctricos y electrónicos del sistema y cuenta con un acople que le permite ser portable, estos diseños y los análisis necesarios se realizan en el software de Autodesk Fusion 360 que cuenta con una licencia educativa y permite el trabajo colaborativo y la implementación se hace mediante manufactura aditiva con la impresora 3D Anycubic I3 Mega. Finalmente se realizan pruebas para la validación de la hipótesis planteada, en donde se comprueba el correcto funcionamiento y se ejecutan pruebas con estudiantes, mismos que a través de una encuesta dan a conocer su nivel de satisfacción sobre el módulo de aprendizaje con sensores mioeléctricos y aplicaciones en la industria 4.0.