Luva de captura eletrônica de movimentos baseada em Unidades de Medição Inercial (IMU) e sensores de força resistivos

Abstract

Manipuladores robóticos inspirados na forma e mecanismo da mão humana, que possui 24 graus de liberdade, são complexos sistemas de controle em malha fechada. O controle em malha fechada proporciona insensibilidade a perturbações externas e insensibilidade a variações em parâmetros do sistema. Desta forma, manipuladores robóticos podem se beneficiar de um sistema compacto de medição da postura do manipulador. Nesse sentido,este trabalho apresenta o projeto de uma luva eletrônica para captura de informações de orientação no espaço, dos dedos da mão humana, e força da mão humana. A forma adotada é através de uma rede de IMUs(Inertial measurement Unit) e sensores de pressão,dados estes capturados e armazenados por uma unidade de processamento que realiza a comunicação com um computador, transmitindo os dados por comunicação de rede sem fio.Este trabalho apresenta, ainda, o processamento dos dados de aceleração em um modelo cinemático direto, utilizando as notações de Denavit-Hatenberg, em representação gráfica.Devido ao alto custo dos dispositivos encontrados no mercado a elaboração da luva levou o aspecto de desenvolvimento de baixo custo, o total gasto no desenvolvimento foi de R$ 1017,56 reais enquanto o material necessário para construção de uma luva custa R$688,38.Nos experimentos foi observado que a EP32 é capaz de integrar leitura, cômputo da postura e comunicação com paralelismo. A taxa de transmissão utilizada nos testes foi de 25 ms e 50 ms. O que representa uma taxa de amostragem de 400Hz e 200Hz, respectivamente. A luva desenvolvida não é precisa como os modelos no mercado, que contam com sensores mais sensíveis que permitem a estimativa com 1º de precisão, enquanto este trabalho apresenta 7º embora este possua o feedback de força.