Proyecto La Garra

Abstract

This project aims to develop a cobot with a robotic gripping system capable of mimicking the basic movements of a human hand, such as grasping, flexing, and extending with precision. The device will be easy to control, safe, and accessible, designed for applications in medicine, rehabilitation, industry, and automation.

The project seeks to reduce the risk of exposure to chemicals and prevent musculoskeletal injuries caused by repetitive tasks. To this end, the cobot will use sensors, actuators, and an intuitive interface that enable precise movements, autonomous tasks, and seamless collaboration with the user.

It includes research on materials and technologies, a detailed development plan, and surveys confirming the need for this technology in high-risk environments.

The mission is to create an efficient and safe cobot that optimizes human work, and the vision is to position itself as a leader in technological innovation, automation, and occupational safety.

Planteamiento del Problema

¿Cómo podemos reducir los riesgos de exposición a sustancias químicas corrosivas y prevenir afecciones derivadas de tareas repetitivas mediante el uso de un cobot que realice las labores de manipulación de forma segura y precisa?

Objetivo General

Diseñar un cobot de asistencia avanzada programado para manipular sustancias corrosivas y ejecutar tareas repetitivas de forma segura y eficiente. Este sistema estará equipado con sensores y actuadores que le permitan realizar movimientos precisos y controlados, reduciendo la exposición del operario y aumentando la seguridad en los procesos industriales.

Objetivos Específicos

• Diseñar el cobot para que ayude a reducir el esfuerzo físico del usuario.
• Garantizar la confianza que el cobot genere en el usuario a la hora de realizar movimientos precisos.
• Adaptar el diseño del cobot para que funcione bien en el entorno de trabajo y se integre fácilmente con los procesos existentes.
• Programar el cobot para que pueda hacer tareas repetitivas y de manipulación de manera automática y confiable.
• Crear una interfaz que permita al usuario controlar el cobot de manera sencilla y sin complicaciones.

Misión

Desarrollar un cobot diseñado para manipular sustancias corrosivas y realizar tareas repetitivas de manera segura y eficiente. Este cobot será capaz de ejecutar movimientos precisos y controlados, siguiendo comandos predefinidos, con el fin de ofrecer soluciones prácticas en entornos industriales que requieren alta precisión y reducción del riesgo para el usuario.

Visión

Convertirnos en un referente en innovación tecnológica mediante el desarrollo de cobots avanzados que impulsen la automatización industrial. Nuestro cobot será una herramienta innovadora capaz de asumir tareas riesgosas para el ser humano, promoviendo un entorno laboral más seguro, eficiente y con un alto nivel de desarrollo tecnológico.

Justificación

Trabajar con sustancias corrosivas siempre implica un riesgo para las personas, ya que la exposición puede causar daños en la piel, los ojos y las vías respiratorias. Además, las tareas repetitivas en este tipo de trabajo pueden provocar problemas musculares con el tiempo, afectando la salud y el bienestar de los trabajadores.

Tras una investigación más profunda, identificamos dos problemáticas clave en entornos industriales y de manufactura que motivaron el desarrollo de este proyecto:

• Lesiones en la piel: Muchos trabajadores están expuestos a productos químicos agresivos, lo que incrementa el riesgo de quemaduras, irritaciones y afecciones cutáneas severas.
• Enfermedades musculares: Las tareas repetitivas como el empaquetado, el ensamblaje de piezas o la manipulación constante de materiales pueden generar afecciones en los trabajadores, como el síndrome del túnel carpiano, tendinitis o fatiga muscular crónica.

Matriz de Riesgo

• Riesgo identificado: Ausencia de un integrante del equipo durante la exposición.
  Plan de contingencia: Asegurar que todos los miembros del equipo estén completamente familiarizados con el contenido del proyecto y puedan presentar o responder preguntas en caso de que alguno no pueda asistir.
• Riesgo identificado: Limitación de presupuesto.
  Plan de contingencia: Priorizar componentes críticos; buscar financiación externa o apoyo institucional.
• Riesgo identificado: Problemas de seguridad y bienestar de los integrantes y usuarios durante la ejecución del proyecto.
  Plan de contingencia: Implementar protocolos de seguridad, equipos de protección y capacitaciones.
• Riesgo identificado: Falta de consenso o comunicación dentro del equipo.
  Plan de contingencia: Reuniones semanales de seguimiento con roles bien definidos.

Delimitación del Proyecto

Este proyecto se desarrollará en el contexto nacional, considerando las necesidades de los sectores industriales y de manufactura donde los operarios están expuestos a sustancias químicas o realizan tareas repetitivas. La investigación, diseño y prototipado se llevará a cabo en la Universidad San Buenaventura, Bogotá.

El prototipo estará enfocado en realizar tareas básicas de manipulación, como agarre y traslado de materiales, mediante una programación que responda a una interfaz de control predefinida. En esta fase no se incluirán funciones avanzadas como inteligencia artificial o visión por computadora.

Los materiales, componentes y tecnologías serán seleccionados según su disponibilidad en el mercado nacional y el presupuesto académico del proyecto.

Alcance del Proyecto

• Diseñar y construir un prototipo funcional de cobot para tareas básicas de manipulación.
• Incorporar sensores y actuadores que permitan agarre, traslado y manipulación precisa.
• Desarrollar una interfaz de control sencilla y práctica.
• Validar el funcionamiento mediante pruebas y retroalimentación de especialistas.
• Establecer bases para futuros desarrollos con mayores capacidades y aplicaciones industriales.