Esta simulación se llevará a cabo mediante Visual Basic
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, ya que este se basa en programación orientada a objetos y su uso es sencillo y accesible para el usuario. Tomando en cuenta que será una simulación del exoesqueleto, los movimientos que se pretenden realizar mediante esta interfaz serán dados por servomotores que se verán especificados en el Anexo V. Estos servomotores emularán a los motores seleccionados en el Capitulo 3.Por otro lado se hará el uso de tarjetas programables Phidgets
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y a continuación se explicará su funcionamiento:Los Phidgets son una serie de placas USB, diseñadas para ser controladas desde cualquier computadora. Se distribuyen con una serie de interfaces de programación y aplicaciones (APIS), disponibles para la mayoría de las plataformas (ver Anexo VI).
TESIS DE TITULACIÓN I.P.N. ZACATENCO 78 sensores y operadores que se pueden controlar por una computadora personal utilizando el puerto serie universal (USB). Para que el Phidget pueda acceder al sistema se requiere una interfaz de programación y aplicaciones (API), generalmente escrita en lenguaje C, y se pueden programar usando una amplia variedad de software.
Para poder completar la construcción de la interfaz se trabajará la programación bajo el software de Visual Basic
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6.0 como se verá:Visual Basic
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6.0 es un lenguaje de programación visual, también llamado lenguaje de 4ta generación. Esto quiere decir que un gran número de tareas se realizan sin escribir códigos, simplemente con operaciones gráficas realizadas con el ratón sobre la pantalla. Visual Basic®
es también un programa basado en objetos aunque no como Java.Visual Basic
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está orientado a la realización de programas para el sistema operativo Windows pudiendo incorporar todos los elementos de este entorno informático, ventanas, botones, cajas de dialogo y texto, botones de opción y de selección, barras de desplazamiento gráficos, etc.Programa de simulación en Visual Basic®:
El programa de simulación realiza los movimientos de rotación del hombro y flexión-extensión del codo, estos movimientos van a ser activados por medio de pulsos generados en las yemas de los dedos donde se tendrán terminales eléctricas (sensores de contacto) que consta de 6 acciones, que se explicarán mas adelante con las pruebas realizadas en el programa.
Para la adquisición de señales de entrada y salida utilizará una tarjeta phidget interfacekit
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ya explicada anteriormente, la función de esta tarjeta es la de recolectar los datos de los pulsos lógicos.Una vez configurados los pulsos se asignaron dos servomotores para realizar los movimientos, el servomotor 1 está destinado a realizar el movimiento de flexión y extensión del codo, por consiguiente el servomotor 2 para emular los movimientos del hombro.
También se hará uso de otra tarjeta phidget servo
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, que como su nombre lo dice será destinada a ejecutar la acción de movimiento de los servomotores, dentro del mismo programa de simulación, donde se programo la interfaz gráfica que muestra los pulsos, posición de servomotores y como realizan el movimiento estos en tiempo real, en la Figura 4.11 se muestra la interfaz gráfica en Visual Basic 6®
.En el Anexo VII se podrá observar la programación estructurada de la interfaz gráfica. Al tener estructurada la interfaz gráfica, se procede a hacer la simulación del exoesqueleto robótico, tomando en cuenta solo 2 movimientos como ya se explicó anteriormente. La primera parte de esta simulación constará en realizar el movimiento del codo (Flexión y extensión), como se explicará y vera acontinuación:
TESIS DE TITULACIÓN I.P.N. ZACATENCO 79
Figura 4.11. Interfaz gráfica en Visual Basic
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6.0.Pulso 1: Para activar este pulso se juntan las yemas del dedo pulgar y el dedo índice, del guante instrumentado, la interfaz muestra que en la sección de movimiento del antebrazo, el cuadro de flexión media cambia de color blanco a verde. El cuadro del pulso lógico 1 cambia de rojo a verde, y cambia su estado de 0 a 1, esta indicación hace que la posición del servomotor del antebrazo cambie de 0° a 90°, en la figura 4.12 se pueden apreciar los cambios generados al activar el pulso lógico 1.
Figura 4.12. Interfaz gráfica activando el pulso lógico 1.
Pulso 2: Al hacer contacto la yema del dedo pulgar con la yema del dedo medio, se activa el pulso lógico 2, se nota que en la sección del movimiento del antebrazo, el cuadro de flexión completa cambia de color blanco a verde y al igual que en el pulso 1 anterior, el cuadro del pulso lógico 2, pasa de rojo a verde mientras que, el cuadro de texto cambia de 0 a 1 e indica
TESIS DE TITULACIÓN I.P.N. ZACATENCO 80 se observan los cambios que se realizaron al activar el pulso lógico 2.
Figura 4.13. Interfaz gráfica activando el pulso lógico 2.
Pulso 3: Para la activación del pulso lógico 3 se hace contacto entre la yema del dedo pulgar con la falange medial del dedo medio, en la interfaz se observa que el cuadro de reset a posición inicial de la sección de movimiento del antebrazo cambia de blanco a verde, mientras que el cuadro de flexión media y completa regresan a color blanco. Por consiguiente el cuadro del pulso lógico 3 cambia a verde y su cuadro de texto pasa de 0 a 1, entonces la posición del servomotor para el antebrazo cambia de 145° a 0°, en la figura 4.14 se podrán apreciar los cambios de activación del pulso lógico 3.
TESIS DE TITULACIÓN I.P.N. ZACATENCO 81 gráfica para los movimientos del hombro:
Pulso 4: Para activar este pulso se juntan la yema del dedo pulgar y la yema del dedo anular, del guante instrumentado, se observa que en la sección de movimiento del hombro, el cuadro de extensión a 90° cambia de color blanco a verde, el pulso lógico 4 pasa de rojo a verde, y cambia su estado de 0 a 1, por lo tanto la posición del servomotor del hombro cambia de 0° a 90°, en la figura 4.15 se pueden apreciar los cambios generados al activar el pulso lógico 4.
Figura 4.15. Interfaz gráfica activando el pulso lógico 4.
Pulso 5: Al hacer contacto las yemas del dedo pulgar y el dedo meñique, se activa el pulso lógico 5, se nota que en la sección del movimiento del hombro, el cuadro de extensión a 170° cambia de color blanco a verde y el cuadro del pulso lógico 5, pasa de rojo a verde mientras que, el cuadro de texto cambia de 0 a 1 e indica que la posición del servomotor del hombro deberá cambiar de 90° a 170°, en la figura 4.16 se observan los cambios que se realizaron al activar el pulso lógico 5.
TESIS DE TITULACIÓN I.P.N. ZACATENCO 82 con la falange medial del dedo meñique, en la interfaz se observa que el cuadro de reset a posición inicial de la sección de movimiento del hombro cambia a verde, mientras que los cuadros de extensión a 90° y a 170° regresan a color blanco. Por consiguiente el cuadro del pulso lógico 6 cambia a verde y su cuadro de texto pasa su estado de 0 a 1, entonces la posición del servomotor para el antebrazo cambia de 170° a 0°, en la figura 4.17 se podrán apreciar los cambios de activación del pulso lógico 6.
Figura 4.17. Interfaz gráfica activando el pulso lógico 6.
Para finalizar en la parte inferior se cuenta con un otón de salir cuya función es la de
terminar la aplicación, pero antes se observa un cuadro de texto con los nombres de los que integramos el equipo de trabajo, la figura 4.18 muestra que pasa al oprimir el botón salir.
TESIS DE TITULACIÓN I.P.N. ZACATENCO 83 simulación de exoesqueleto robótico que consta de un pequeño brazo fabricado de sintra, al cual se le colocaron dos servomotores, para realizar los movimientos requeridos en la interfaz, mediante un guante controlado por la tarjeta