Design of work glove with integrated motion and force sensors

Abstract

[ES] En el presente proyecto de grado se realiza el diseño de un guante de trabajo con sensores integrados de movimiento y presión. Existe una necesidad en la industria de dicho dispositivo, para que las empresas garanticen una buena ergonomía y técnicas de trabajo de los operadores, por ejemplo, dentro del montaje final en la industria automotriz. El guante y su sistema informático asociado permitirán a los ergónomos evaluar y garantizar la ergonomía de una manera más eficiente y objetiva. El problema central es que el dispositivo que se diseñará no existe en el mercado, al menos con la funcionalidad y usabilidad esperadas y dentro del rango de costo deseado, mientras que existe una necesidad de tales dispositivos por parte de la industria. El objetivo del proyecto de grado es: Diseñar un guante de trabajo que pueda medir los ángulos de la muñeca y las fuerzas de presión en la palma, y que cumpla con los requisitos identificados por los usuarios principales (ergónomos y operadores); Para la medición del ángulo de la muñeca, el guante estará diseñado para funcionar, con sensores Xsens Dot, integrados en el guante de trabajo de manera adecuada. El guante también deberá estar equipado con un sensor de presión (del tipo adecuado) para medir la presión en la palma. El proyecto de grado dará como resultado un prototipo físico que los usuarios principales experimenten como atractivo y funcional. Este prototipo físico debe verse y sentirse como un guante de trabajo real, y debería poder usarse durante las pruebas del guante, realizadas por operadores en un entorno realista. El diseño también se ilustrará con imágenes, renders, CAD, etc . El proyecto de grado también dará como resultado un prototipo funcional que se utilizará para demostrar la función principal. Este prototipo funcional debería poder medir los ángulos de la muñeca y las fuerzas de presión en la palma con el tiempo (demostrado con una tarea de trabajo típica).

[EN] This degree project concerns the design of a work glove with integrated motion and pressure sensors. There is a need in industry for such a device, in order for the companies to ensure good ergonomics and work techniques of operators, e.g. within final assembly in the vehicle industry. The glove and its associated IT system will enable ergonomists to assess and ensure ergonomics in a more efficient and objective manner. The central problem is that the device that is to be designed is lacking on the market, at least with the expected functionality and usability and within the desired cost range, while there is a request for such devices from industry. The aim of the degree project is to: Design a work glove that can measure wrist angles and pressure forces in the palm, and that fulfils the requirements identified from the primary users (ergonomists and operators); For wrist angle measurement, the glove will be designed to work, with Xsens Dot sensors, integrated in the work glove in suitable manner.; The glove will also has to be equipped with a pressure sensor (of suitable type), to measure pressure in the palm. The degree project will result in a physical prototype that is experienced as attractive and functional by primary users. This physical prototype does not need to work as intended but should look and feel like a real work glove, and should be able to be worn during tests of the glove, done by operators in a realistic setting. The design will also be illustrated by images, renders, CAD, etc.; The degree project will also result in a functional prototype to be used to demonstrate the principal function. This functional prototype should be able to measure wrist angles and pressure forces in the palm over time (demonstrated with a typical working task).