Diseño de un dinamómetro inalámbrico para mejorar un sistema de ergonomía inteligente en la industria 4.0.

Gorria Muñoz, María
Marín Boné, Javier (dir.) ; Marín Zurdo, José Javier (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2022
Departamento de Ingeniería de Diseño y Fabricación, Área de Proyectos de Ingeniería

Máster Universitario en Ingeniería de Diseño de Producto

Resumen: El trabajo fin de máster que se recoge en la presente memoria se ha llevado a cabo en el grupo de investigación IDERGO. Este grupo se centra en el diseño y desarrollo de sistemas enfocados al análisis y evaluación del sistema musculo-esquelético en el ámbito de la ergonomía y la prevención de riesgos laborales. IDERGO ha desarrollado el método ergonómico Forces, que, a través de un sistema portátil de captura de movimiento humano, permite estimar de forma objetiva los riesgos musculoesqueléticos a los que están sometidos los trabajadores en su propio puesto de trabajo. El uso de este método y tecnología, bajo el nombre de sistema SCAMA, busca ayudar a los técnicos de prevención en la toma de decisiones para mejorar la salud de los trabajadores. Con posterioridad a la captura de movimiento en campo, el método Forces requiere introducir en la aplicación los esfuerzos que el trabajador realiza con las manos. Esto es, acciones de manipulación de cargas, esfuerzos de tracción, empuje o pares de fuerza. Este proceso implica la necesidad de que el técnico estime la fuerza realizada por el operario. En el caso de manipulación de cargas, ese proceso es directo ya que se considera directamente el valor del peso; pero cuando se trata de evaluar esfuerzos en otras direcciones su estimación resulta compleja, generando resultados menos precisos. Por ello, en este trabajo se diseña un dinamómetro inalámbrico que mide las fuerzas ejercidas por los operarios en el trabajo durante la evaluación de riesgos. Para diseñar el dinamómetro, se ha realizado una investigación teórica para explorar tanto el estado del arte como el mercado para conocer productos similares, competidores y otros que pueden ayudar en el diseño. Asimismo, se han estudiado las características de los usuarios que estarán implicados en el uso de este dinamómetro y el contexto donde se va a utilizar. Posteriormente, se han elaborado diferentes alternativas para resolver el objetivo de diseño, se ha elegido la más idónea y se ha elaborado un prototipo funcional para su futura evaluación y testeo. oncretamente, se ha desarrollado un dinamómetro wearable que se ajusta al antebrazo mediante una cinta; la celda de carga se puede colocar en los dedos (para tareas de arrastre) o en la palma de la mano (para tareas de empuje). Para la realización del dinamómetro se han realizado dos prototipos: el prototipo electrónico, que cuenta con celdas de carga que miden la fuerza ejercida e incluye el programa informático con el que se obtienen los datos; y el prototipo físico, que es soporte que alberga todo el conjunto electrónico y la carcasa que protege la celda de carga. Con todo ello se ha conseguido sentar las bases de un dispositivo útil que permite añadir una funcionalidad relevante al sistema SCAMA.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Master