La Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la Producción (FIMCP) de la Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL) continúa impulsando investigaciones en robótica y manufactura aditiva orientadas al desarrollo de tecnologías accesibles y adaptables para aplicaciones industriales y de investigación.
En este contexto, una investigación presenta el diseño y desarrollo de una pinza robótica adaptativa de tres dedos, concebida como una alternativa de código abierto para facilitar su implementación en diferentes plataformas robóticas.
El proyecto responde a uno de los desafíos presentes en la automatización: desarrollar sistemas de manipulación capaces de adaptarse a objetos con diferentes formas, tamaños y características, manteniendo al mismo tiempo precisión y control durante el agarre.
La pinza fue desarrollada mediante fabricación aditiva, una tecnología que permite producir componentes personalizados de manera rápida y flexible. Este método facilita además la modificación del diseño y la fabricación de prototipos sin requerir procesos industriales complejos o costosos.
Para la construcción del dispositivo se utilizaron diferentes materiales de acuerdo con las funciones requeridas. Los componentes rígidos fueron fabricados con PLA, mientras que se incorporaron elementos de TPU para desarrollar membranas flexibles encargadas de distribuir la presión durante el contacto con los objetos.
Esta combinación permite aprovechar las propiedades de cada material para generar un mecanismo capaz de adaptarse a diferentes superficies y formas. La incorporación de elementos flexibles contribuye a mejorar el contacto entre la pinza y el objeto manipulado, reduciendo la concentración de fuerzas en puntos específicos.
Uno de los elementos destacados del diseño es su adaptabilidad, característica que permite que los tres dedos modifiquen su posición para sujetar objetos con diferentes geometrías.
La investigación también incorporó herramientas de análisis de esfuerzos y simulación para optimizar la estructura antes de su fabricación. Estas evaluaciones permitieron identificar zonas sometidas a mayores cargas y realizar ajustes destinados a mejorar el desempeño mecánico del dispositivo.
El sistema de accionamiento utiliza actuadores electromecánicos, encargados de generar el movimiento necesario para abrir y cerrar los dedos de la pinza. Su integración permite conectar el dispositivo con brazos robóticos y utilizarlo como herramienta de manipulación.
Otro componente importante es el sistema de control basado en PID (Proporcional-Integral-Derivativo), utilizado para regular el comportamiento de los actuadores y alcanzar movimientos más precisos.
El control PID permite comparar continuamente el comportamiento esperado con la respuesta real del sistema y realizar ajustes para reducir el error. Esta estrategia resulta especialmente útil en aplicaciones robóticas donde la precisión del movimiento es fundamental.
