Universidad Politécnica de Cartagena TESIS DOCTORAL “UNA ...
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Capitulo 2. Modelos Computacionales para el Movimiento de Agarre un movimiento de punto a punto para los extremos de los dedos. La ecuación que describe la apertura de los dedos a lo largo del movimiento es, ap(t) = (a ( - 1) + 2 r (6 - 15 + 10)) 2 2 3 p ⋅ τ ⋅ ⋅ τ τ ⋅ τ (2.20) donde τ es la variable temporal de tiempo normalizado, r es el radio del objeto a ser agarrado (ver Figura 2.4) y ap es un parámetro que controla la forma que adopta el perfil de apertura y se fija a un valor de 1.0. Figura 2.19. Simulación del agarre de cuatro objetos distintos con el modelo de Smeets - Brenner. Arriba se muestra la apertura manual a lo largo del movimiento (izquierda) así como la relación espacial entre dicha apertura y el desplazamiento de la muñeca (derecha) en experiencias con condiciones iniciales de apertura (línea azul continua) y en condiciones de apertura inicial de la pinza (línea roja discontinua). Abajo se muestran las velocidades de apertura de la pinza en las experiencias con la mano inicialmente cerrada (izquierda) o con la mano inicialmente abierta (derecha). 86
Capitulo 2. Modelos Computacionales para el Movimiento de Agarre En la Figura 2.19 se muestran los resultados de las simulaciones del modelo de Smeets y Brenner. En dichos resultados puede observarse como los perfiles cinemáticos de apertura y velocidad de apertura en condiciones iniciales normales para la apertura de los dedos resultan ser muy realistas y concuerdan bien con los datos de los experimentos psicofísicos realizados con humanos. El problema surge cuando se trata de obtener resultados idénticos con condiciones iniciales alteradas para la apertura de dedos. Como se muestra en la Figura 2.19, el modelo no es capaz de reproducir el cierre inicial de la pinza y su posterior reapertura hasta alcanzar la MGA. Modelo Propuesto Los resultados de la simulación del modelo propuesto en esta Tesis se muestran en la Figura 2.21. El modelo es capaz de reproducir los perfiles cinemáticos de apertura y velocidad de apertura de la pinza para todos los objetos y en todas las condiciones iniciales de apertura. Además, estos perfiles y la relación espacial entre componentes es la más realista si se comparan los resultados con datos reales obtenidos de la experimentación con humanos (Contreras Vidal y col, 2001; Figura 2.20). Figura 2.20. Resultados de experiencias reales durante el agarre en distintas condiciones iniciales de apertura manual de una serie de objetos de distintos tamaños. 87
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Capitulo 2. Mo<strong>de</strong>los Computacionales para el Movimiento <strong>de</strong> Agarre<br />
un movimiento <strong>de</strong> punto a punto para los extremos <strong>de</strong> los <strong>de</strong>dos. La ecuación que<br />
<strong>de</strong>scribe la apertura <strong>de</strong> los <strong>de</strong>dos a lo largo <strong>de</strong>l movimiento es,<br />
ap(t) = (a ( - 1) + 2 r (6 - 15 + 10))<br />
2 2 3<br />
p ⋅ τ ⋅ ⋅ τ τ ⋅ τ<br />
(2.20)<br />
don<strong>de</strong> τ es la variable temporal <strong>de</strong> tiempo normalizado, r es el radio <strong>de</strong>l objeto a ser<br />
agarrado (ver Figura 2.4) y ap es un parámetro que controla la forma que adopta el perfil<br />
<strong>de</strong> apertura y se fija a un valor <strong>de</strong> 1.0.<br />
Figura 2.19. Simulación <strong>de</strong>l agarre <strong>de</strong> cuatro objetos distintos con el mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> Smeets - Brenner. Arriba<br />
se muestra la apertura manual a lo largo <strong>de</strong>l movimiento (izquierda) así como la relación espacial entre<br />
dicha apertura y el <strong>de</strong>splazamiento <strong>de</strong> la muñeca (<strong>de</strong>recha) en experiencias con condiciones iniciales <strong>de</strong><br />
apertura (línea azul continua) y en condiciones <strong>de</strong> apertura inicial <strong>de</strong> la pinza (línea roja discontinua).<br />
Abajo se muestran las velocida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> apertura <strong>de</strong> la pinza en las experiencias con la mano inicialmente<br />
cerrada (izquierda) o con la mano inicialmente abierta (<strong>de</strong>recha).<br />
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