Estudo analitico do mecanismo dinamico de uma protese de mão : representação pelo modelo de um dedo

Resumo: A substituição de membros perdidos por membros artificiais, tem sido, por várias décadas, objeto de estudos em muitos centros, onde a viabilidade dos membros artificiais concebidos é o ponto mais questionado. O desenvolvimento desses membros, para ser funcional, deve passar por vários processos, onde verificamos que um dos principais é, sem dúvida, um bom e elaborado estudo analítico das variáveis quantificáveis. Nesse trabalho desenvolveu-se o estudo analítico da dinâmica de um dispositivo ativo de mão, representado pelo modelo de um dedo genérico articulado, e também dos mecanismos de acionamento e controle. A análise do modelo proposto é realizada com bases fundamentadas nas equações de Newton-Euler, cuja recursividade computacional é de fácil algoritimização, e também nas teorias do controle moderno. O equacionamento matemático sugeriu o uso de procedimentos de discretização para a evolução em computador digital. As equações matemáticas obtidas foram simuladas em software MATLAB-386. Os resultados demonstraram que há coerência nos procedimentos de análise adotados, e que a implementação prática de um protótipo representativo pode fundamentar este estudoAbstract: The purpose of the present work is the development of an active hand with five articulated fingers. The fingers are activated by an accommodation mechanism designed to establish the grasping of object. The accommodation mechanism is responsible for the flexion and extension (through tendons) of the finger. The activation of the accommodation device is made with a small high torque DC motor proportionally controlled by myoeletric signals picked UP from the forearm muscIes. The accommodation device is designed to provide stabiIity between the flexion and extension movements of the fingers. When the hand lS activated and touches an object, a force transducer pIaced on the fingers tip, encreases by feedback the torque in the DC motor through gain control of the power amplifier. The control signal which sets the actuator motion (DC achieved by taking the difference between signals from the motor) is remaining forearm muscIes. That difference also commands direct (fIexion) or reverse (extension) DC motor motio