\chapter{Trabalhos relacionados}
\label{chapter:mãos robóticas antropomórficas}

\section{Introdução}

A área da manipulação robótica apresenta inúmeros desafios, particularmente em tarefas que envolvem preensão precisa e troca física de objetos, tanto entre robôs como entre robôs e seres humanos. Nestes contextos, a configuração e natureza da extremidade manipuladora desempenham um papel crucial na eficácia da interação. Para alcançar níveis mais elevados de destreza, flexibilidade e adaptabilidade, o uso de mãos robóticas antropomórficas tem-se revelado uma abordagem promissora. No entanto, estas soluções implicam desafios significativos, desde a conceção e fabrico até à complexidade do controlo, devido ao elevado número de graus de liberdade e à redundância cinemática associada.

Paralelamente, a integração de sensores de contacto é essencial para dotar as mãos robóticas de perceção tátil, permitindo-lhes detetar interações físicas com o ambiente ou entre os próprios dedos. Esta capacidade é fundamental para melhorar o controlo em tempo real, garantir uma manipulação mais segura e possibilitar a implementação de estratégias adaptativas baseadas na perceção sensorial.

Este capítulo apresenta uma análise de diferentes mãos robóticas antropomórficas, incluindo soluções comerciais e plataformas \textit{open-source}, com o objetivo de fundamentar a seleção do modelo adotado neste projeto. Adicionalmente, é feita uma revisão das principais tecnologias de sensores de contacto, culminando na escolha dos mais adequados para integração na mão desenvolvida.


\section{Mãos Robóticas Antropomórficas}

O desenvolvimento de mãos robóticas antropomórficas tem sido alvo de grande interesse na comunidade científica e industrial, devido ao seu potencial para executar tarefas complexas de manipulação com maior destreza e versatilidade. Estas mãos procuram reproduzir, de forma funcional, algumas das capacidades da mão humana, beneficiando de um elevado número de graus de liberdade e de uma estrutura mecânica inspirada na anatomia biológica. 

Esta secção apresenta e analisa diferentes soluções de mãos robóticas antropomórficas existentes, tanto comerciais como \textit{open-source}, com o objetivo de identificar características relevantes para o projeto em desenvolvimento.

\subsection{Soluções comerciais}

Existem várias mãos robóticas antropomórficas disponíveis comercialmente, desenvolvidas com foco na destreza, robustez e integração em ambientes industriais ou de investigação. Estas soluções oferecem alto desempenho, mas geralmente implicam custos elevados, com valores que podem ultrapassar os 10 000€, o que as torna menos acessíveis para projetos académicos ou de prototipagem. Nesta subsecção são apresentadas algumas das opções disponíveis no mercado, como a Oceantrix Hand e a Agile Hand.

\subsubsection{OceanTrix Hand}

A OceanTrix Dexterous Hand (Figura \ref{fig:oceantrix}) é uma mão robótica de sétima geração que apresenta uma arquitetura mecânica com 6 graus de liberdade (DOF), permitindo movimentos coordenados e versáteis dos dedos, adequados para tarefas complexas de manipulação.

\begin{figure}[h]
    \centering
    \includegraphics[height=6cm]{figs/chapter2/oceantrix.png}
    \caption[OceanTrix Hand desenvolvida pela  OceanTrix Robotics]{OceanTrix Hand desenvolvida pela  OceanTrix Robotics\cite{oceantrix}.}
    \label{fig:oceantrix}
    
\end{figure}

O sistema de atuação é totalmente elétrico, utilizando motores de alto desempenho encapsulados em componentes metálicos de grau aeronáutico (alumínio AL6061), o que assegura robustez estrutural e resistência a ambientes exigentes.

A mão incorpora 13 sensores táteis distribuídos estrategicamente nos dedos, proporcionando \textit{feedback} sensorial detalhado que permite um controlo em malha fechada e uma interação com objetos de diferentes formas e texturas. No entanto, esta característica é opcional.

Em termos de integração, a OceanTrix Dexterous Hand é compatível com interfaces de comunicação RS485 e CAN, suportando protocolos como Modbus-RTU. A programação e controlo podem ser realizados através de linguagens como Python e C, oferecendo flexibilidade para integração em diversos sistemas robóticos.

A compatibilidade mecânica com manipuladores específicos não é diretamente indicada nas fontes disponíveis. No entanto, a utilização de interfaces mecânicas padrão e a flexibilidade de comunicação sugerem que a integração com manipuladores existentes é possível, desde que sejam realizadas as adaptações necessárias\cite{oceantrix}.





\subsubsection{Agile Hand}

A \textit{Agile Hand} (Figura \ref{fig:agile}), desenvolvida pela Agile Robots SE, é uma mão robótica antropomórfica com 15 a 16 graus de liberdade, distribuídos por 20 articulações, permitindo movimentos complexos e precisos. Cada dedo é modular e atuado por motores elétricos integrados, capazes de gerar até 10 N de força na ponta dos dedos e velocidades de até 360°/s. A mão incorpora sensores de torque e posição em todas as articulações, permitindo controlo em malha fechada com conformidade ativa. É compatível com manipuladores que seguem a norma ISO 9409-1-50-4-M6 e oferece suporte a C++, Python e ROS, com comunicação a 1 kHz por protocolo proprietário\cite{agile}.

\begin{figure}[h]
    \centering
    \includegraphics[height=6cm]{figs/chapter2/agile.png}
    \caption[Agile Hand desenvolvida pela Agile Robots SE]{Agile Hand desenvolvida pela Agile Robots SE \cite{agile}.}
    \label{fig:agile}
    
\end{figure}


\subsection{Soluções \textit{open-source}}

As mãos robóticas \textit{open-source} surgem como alternativas acessíveis e personalizáveis às soluções comerciais, especialmente em contextos de investigação e desenvolvimento. Entre as suas principais vantagens destacam-se o baixo custo, a flexibilidade de modificação e a comunidade ativa de utilizadores e desenvolvedores, que facilita a partilha de conhecimento e melhorias contínuas. No entanto, estas soluções apresentam também desvantagens, como a menor robustez mecânica, limitações em precisão e desempenho, e falta de suporte técnico especializado, o que pode representar um desafio em aplicações industriais exigentes.

Para este projeto, a escolha de construir uma mão robótica \textit{open-source} revela-se mais vantajosa, uma vez que será utilizada em contexto de investigação e desenvolvimento, onde a possibilidade de realizar modificações estruturais e funcionais é essencial. Para além disso, a natureza aberta do projeto permite uma maior adaptabilidade aos requisitos específicos da aplicação.


\subsubsection{HRI Hand}

A HRI Hand \cite{Park2020} (Figura \ref{fig:imagem1}) é uma mão robótica antropomórfica \textit{open-source} desenvolvida para atuar como \textit{end-effector} em manipuladores robóticos. Esta mão possui 15 graus de liberdade (sendo apenas 6 juntas ativas),
distribuídos entre os 5 dedos, com cada dedo controlado por um motor linear dedicado, enquanto o polegar utiliza dois motores adicionais para realizar movimentos de abdução e adução. A mão utiliza um mecanismo subatuado baseado num sistema de duas barras articuladas (\textit{four-bar linkage}, ilustrada na figura \ref{fig:imagem2}), permitindo que as articulações \ac{PIP} e \ac{DIP} sejam movidas de forma dependente a partir do motor que controla a articulação \ac{MCP}.

\begin{figure}[h]
    \centering
    \begin{subfigure}[b]{0.45\textwidth} 
        \centering
        \includegraphics[height=6cm,width=3cm]{figs/chapter2/hri.png}
        \caption[HRI Hand desenvolvida por Park, et al.]{HRI Hand desenvolvida por Park, et al. \cite{Park2020}.}
        \label{fig:imagem1}
    \end{subfigure}
    \hfill
    \begin{subfigure}[b]{0.45\textwidth} 
        \centering
        \includegraphics[height=3cm,width=\textwidth]{figs/chapter2/four-bar linkage.png}
        \caption[Sistema de \textit{four-bar linkage} desenvolvida na HRI Hand]{Sistema de \textit{four-bar linkage} desenvolvida na HRI Hand \cite{Park2020}.}
        \label{fig:imagem2}
    \end{subfigure}
    \caption{Mão HRI e seu mecanismo}
    \label{fig:hri}
\end{figure}

Em termos de compatibilidade de software, a HRI Hand é totalmente integrada com o \ac{ROS} e segue a norma ISO 9409-1-50-4-M6, garantindo compatibilidade com diversos manipuladores robóticos, como o UR3.


\subsubsection{Robot Nano Hand}

A Robot Nano Hand \cite{Nano} (Figura \ref{fig:nano}) é uma mão robótica antropomórfica \textit{open source}, concebida para replicar o tamanho e os movimentos de uma mão humana adulta, oferecendo um total de 11 graus de liberdade. 

\begin{figure}[h]
    \centering
    \includegraphics[height=6cm,keepaspectratio]{figs/chapter2/nano.png}
    \caption[Robot Nano Hand desenvolvida por The Robot Studio]{Robot Nano Hand desenvolvida por The Robot Studio\cite{Nano}.}
    \label{fig:nano}
    
\end{figure}

A sua estrutura inclui 4 dedos independentes e 1 polegar parcialmente opositor, com cada dedo capaz de realizar movimentos de flexão e laterais, garantindo uma ampla gama de gestos. O sistema de atuação é baseado no uso de tendões, que percorrem os dedos e são controlados por servomotores.

A mão conta também com uma câmara Raspberry Pi V2 integrada na palma, o que a torna adequada para aplicações em visão computacional, incluindo reconhecimento de gestos e análise de objetos. O controlo é gerido por um NVIDIA Jetson Nano Development Kit, um dispositivo robusto que suporta algoritmos de inteligência artificial, como redes neuronais para classificação de imagens e segmentação de objetos.
Embora projetada como uma solução autónoma, com os servos incorporados diretamente na estrutura e um servo adicional que fornece rotação no eixo de inclinação para o conjunto da mão, o design modular da Robot Nano Hand permite adaptações que podem facilitar a sua integração com manipuladores robóticos ou outros sistemas robóticos.




\subsubsection{Alaris Hand}

A Alaris Hand \cite{Nurpeissova2021} (Figura \ref{fig:alaris}) é uma mão robótica antropomórfica \textit{open source}, concebida para reproduzir as funcionalidades e movimentos de uma mão humana. 
Este dispositivo apresenta um total de 6 graus de liberdade, permitindo movimentos versáteis dos dedos, que incluem flexão, extensão e manipulação de objetos. 
O sistema de atuação baseia-se em atuadores lineares miniaturizados, acoplados a mecanismos de quatro barras acionados por transmissões de parafuso sem-fim e cremalheira, dispensando o uso de cabos que simulem tendões artificiais. 
Este método garante um controlo eficaz das articulações e proporciona uma força de preensão robusta.
Além disso, a Alaris Hand está equipada com sensores de posição que monitorizam os movimentos articulares em tempo real. 

\begin{figure}[h]
    \centering
    \includegraphics[height=6cm,keepaspectratio]{figs/chapter2/alaris.png}
    \caption[Alaris Hand desenvolvida por Nurpeissova, et al.]{Alaris Hand desenvolvida por Nurpeissova, et al.\cite{Nurpeissova2021}}
    \label{fig:alaris}
    
\end{figure}


\subsubsection{LEAP Hand}

A LEAP Hand \cite{shaw2023leaphand} (Figura \ref{fig:leap_hand})é uma mão robótica antropomórfica de baixo custo, comparado com as soluções comerciais, projetada para aplicações com aprendizagem automática. 
Esta mão possui 4 dedos e um total de 16 graus de liberdade, com um mecanismo inovador de abdução-adução que mantém todos os graus de liberdade disponíveis em diversas posições das articulações, o que contribui para a sua alta agilidade.
O método de atuação utiliza motores diretos Dynamixel, o que proporciona resistência a torques elevados e aumenta a durabilidade em tarefas de manipulação prolongada.

\begin{figure}[h]
    \centering
    \includegraphics[height=6cm,keepaspectratio]{figs/chapter2/leap_hand.png}
    \caption[Leap Hand desenvolvida por Shaw, et al.]{Leap Hand desenvolvida por Shaw, et al.\cite{shaw2023leaphand}}
    \label{fig:leap_hand}
    
\end{figure}

No que diz respeito aos sensores, a LEAP Hand é capaz de integrar sensores externos para teleoperação ou aprendizagem, mas não possui sensores embutidos nativamente. 
Em termos de software, ela é compatível com diversas plataformas, incluindo \ac{ROS}, Python e C++, além de oferecer um simulador baseado no Isaac Gym e Pybullet, o que permite a realização de experiências de simulação para o mundo real (\textit{sim2real}).

A LEAP Hand é projetada para ser modular e facilmente reparável, utilizando peças impressas em 3D e componentes disponíveis no mercado. A sua compatibilidade com manipuladores robóticos inclui braços como o UR5, o que amplia as suas aplicações em investigação e desenvolvimento.




\subsection{Seleção da mão a construir}

Após a análise comparativa das diferentes mãos robóticas open-source disponíveis, sumarizada na Tabela~\ref{tab:comparacao_maos}, optou-se pela LEAP Hand~\cite{shaw2023leaphand} como a solução mais adequada para replicação e adaptação no âmbito deste projeto. Esta decisão fundamenta-se principalmente no seu design de construção simples, baseado em servomotores em vez de sistemas de tendões, o que reduz a complexidade mecânica, facilita a montagem e minimiza potenciais pontos de falha.

\begin{table}[h]
    \centering
    {\normalsize
    \begin{tabular}{p{2cm} c p{2cm} l p{3cm} p{3cm}}
        \toprule
        \textbf{Modelo} & \textbf{DoF} & \textbf{Atuação} & \textbf{Sensores} & \textbf{Compatibilidade com manipulador} & \textbf{Software} \\
        \midrule
        HRI Hand & 6 & Motores Lineares & Nenhum & UR3 & ROS \\
        Robot Nano Hand & 11 & Tendões & Câmera & Não mencionado & Não mencionado \\     
        Alaris Hand & 6 & Tendões & Posição & Não & Não mencionado \\     
        LEAP Hand & 16 & Servomotores & Posição & UR5 & ROS / Python / C++ / simulação \\
        \bottomrule
    \end{tabular}
    }
    \caption{Comparação entre diferentes mãos robóticas \textit{open-source}}
    \label{tab:comparacao_maos}
\end{table}

Apesar da sua simplicidade, a LEAP Hand oferece um elevado número de graus de liberdade (16 DoF), superior à maioria das alternativas analisadas, permitindo uma manipulação mais versátil. A presença de sensores de posição integrados garante um controlo eficaz dos movimentos articulares, fator essencial para aplicações em tarefas complexas de manipulação.

Adicionalmente, destaca-se a sua compatibilidade com o sistema ROS, bem como com linguagens de programação como Python e C++, o que proporciona uma plataforma de desenvolvimento acessível e extensível. A possibilidade de integração com manipuladores como o UR5 reforça ainda mais a sua aplicabilidade prática. Por fim, o seu design modular e totalmente imprimível em 3D permite uma manutenção económica e favorece alterações e melhorias iterativas durante o desenvolvimento.



\section{Sensores de Contacto}

A percepção tátil desempenha um papel vital ao permitir que mãos robóticas interajam com o ambiente de forma adaptativa, imitando as capacidades da mão humana.
Esta tecnologia é essencial em áreas como a robótica industrial e a aprendizagem por reforço, que se beneficia do \textit{feedback} do mundo real para melhorar o desempenho robótico.

Ao longo dos anos foram propostas diversas tecnologias para sensores táteis, sendo as mais relevantes, no contexto deste trabalho, os sensores baseados em tecnologia magnética, polímeros condutivos e materiais piezoresistivos. Esta secção abordará as principais características e aplicações destas tecnologias em mãos robóticas, destacando as suas vantagens e limitações.

Apesar dos avanços, apenas um número limitado dessas tecnologias tem sido implementado com sucesso em plataformas robóticas reais. Algumas empresas já produzem sensores táteis para aplicações robóticas, como o sensor de ponta de dedo BioTac da SynTouch (ilustrado na figura \ref{fig:biotac})  \cite{Biotac12}. No entanto, estes sensores continuam a apresentar custos elevados e, frequentemente, requerem a integração com outras tecnologias para otimização do desempenho.

\begin{figure}[h]
    \centering
    \includegraphics[height=6cm,keepaspectratio]{figs/chapter2/biotac.jpeg}
    \caption[Sensor Biotac desenvolvido pela SynTouch]{Sensor Biotac desenvolvido pela SynTouch \cite{Biotac12}.}
    \label{fig:biotac}
    
\end{figure}

\subsection{Sensores baseados em Tecnologia Magnética}

Os sensores baseados em tecnologia magnética têm ganho bastante destaque na área da robótica tátil devido à sua elevada precisão, ausência de desgaste e boa durabilidade. Estes sensores destacam-se também por permitirem a deteção de forças através da variação de campos magnéticos, o que reduz a necessidade de contacto mecânico direto com os elementos sensíveis, tornando-os particularmente adequados para aplicações em ambientes adversos.

Filmes magnéticos flexíveis, como os apresentados por Jamone et al. \cite{Jamone2015} (esquema de funcionamento do sensor presente na figura \ref{fig:imagem4}) e  Yan et al.\cite{Yan2021}, consistem numa camada de elastómero incorporando partículas magnéticas e sensores de efeito Hall colocados abaixo dessa camada. Esta configuração permite medir forças normais e de cisalhamento com elevada sensibilidade, sendo particularmente útil para aplicações em superfícies curvas. No entanto, este tipo de sensor tende a saturar em forças superiores a 4 N, o que limita a sua utilização em tarefas que envolvem forças mais intensas.

\begin{figure}[h]
\centering
\includegraphics[height=6cm,keepaspectratio]{figs/chapter2/sensor_hall.png}
\caption[Sensor com filme magnético flexível desenvolvido por Jamone, et al.]{Sensor com filme magnético flexível desenvolvido por Jamone, et al. \cite{Jamone2015}.}
\label{fig:imagem4}
\end{figure}



Outra abordagem promissora é o uso de \textit{magneto-elastomer composites}, que combinam materiais elásticos com partículas magnéticas dispersas de forma controlada. Estes sensores, como os utilizados nos trabalhos de Kawasetsu et al. (Figura \ref{fig:imagem5})\cite{Kawasetsu2018}, demonstram elevada capacidade de deteção mesmo em situações de contacto rápido e com elevada aceleração, para além de apresentarem uma resposta estável a forças contínuas. Contudo, o processo de fabrico pode ser complexo, o que pode implicar maiores custos e limitações em termos de flexibilidade geométrica.

\begin{figure}[h]
\centering
\includegraphics[height=6cm,keepaspectratio]{figs/chapter2/magneto-elastomer.png}
\caption[Composição do sensor desenvolvido por Kawasetsu et al.]{Composição do sensor desenvolvido por Kawasetsu et al. \cite{Kawasetsu2018}.}
\label{fig:imagem5}
\end{figure}

Os sensores magnetoresistivos representam uma alternativa particularmente robusta, sendo eficazes mesmo em condições adversas como altas temperaturas, humidade ou ambientes com poeiras. O sensor desenvolvido por Alfadhel et al. (cujo princípio de operação se encontra visível na Figura ~\ref{fig:img7})\cite{Alfadhel2016} utiliza uma estrutura em espiral com materiais magnetoresistivos sensíveis ao campo magnético gerado por uma fonte próxima. Embora a sua robustez seja uma vantagem, estes sensores exigem elevada precisão na montagem e estabilidade dos campos magnéticos externos, o que pode complicar a sua integração em sistemas compactos e móveis \cite{Yang2022}.

\begin{figure}[h]
\centering
\includegraphics[height=4cm,keepaspectratio]{figs/chapter2/magneto_resistive.png}
\caption[Princípio de operação do sensor baseado em materiais magnetoresistivos]{Princípio de operação do sensor baseado em materiais magnetoresistivos \cite{Alfadhel2016}.}
\label{fig:img7}
\end{figure}

Apesar dos desafios, os sensores magnéticos continuam a evoluir e a mostrar grande potencial, sobretudo em aplicações onde a precisão e a resistência a condições ambientais extremas são fundamentais.

\subsection{Sensores baseados em Polímeros Condutivos}

Os sensores baseados em polímeros condutivos têm-se destacado como soluções promissoras para aplicações táteis em sistemas robóticos, sobretudo pela sua leveza, flexibilidade e facilidade de adaptação a superfícies irregulares. Estes dispositivos exploram a variação das propriedades elétricas de materiais condutivos em resposta a deformações mecânicas, permitindo a detecção eficiente de toque e pressão.


Os sensores piezoelétricos utilizam materiais como o \ac{PVDF}, capazes de gerar sinais elétricos sob estímulos dinâmicos. São valorizados pela elevada sensibilidade, baixo peso e flexibilidade \cite{Yin2023, Seminara2012}, sendo eficazes na deteção de vibrações e forças variáveis. No entanto, não são apropriados para medições de forças estáticas e requerem circuitos de condicionamento de sinal mais complexos. Na figura ~\ref{fig:imagem6} é possível observar a estrutura de um sensor piezoelétrico.

\begin{figure}[h]
    \centering
    \includegraphics[height=6cm,keepaspectratio]{figs/chapter2/pvdf.png}
    \caption[Estrutura de um sensor baseado em \ac{PVDF} desenvolvido por Seminara et al.]{Estrutura de um sensor baseado em \ac{PVDF} desenvolvido por Seminara et al.\cite{Seminara2012}}
    \label{fig:imagem6}
\end{figure}

Adicionalmente, os sensores triboelétricos operam com base na eletrificação por contato, sendo capazes de gerar sinais elétricos de forma autossuficiente, sem necessidade de alimentação externa. Trabalhos recentes \cite{Zhong2023, Tao2022} demonstram o seu bom desempenho em ambientes adversos. Ainda assim, enfrentam desafios associados à fragilidade mecânica, complexidade de fabrico e sensibilidade a fatores ambientais.



\subsection{Sensores baseados em Materiais Piezoresistivos}

Os sensores baseados em materiais piezoresistivos têm sido amplamente utilizados em aplicações de sensoriamento tátil, especialmente no domínio da robótica, devido à sua elevada sensibilidade à aplicação de forças e pressões. O seu funcionamento baseia-se na variação da resistência eléctrica resultante de deformações mecânicas, permitindo medições precisas e localizadas.

Um exemplo representativo desta tecnologia são os sensores de resistência sensível à força (\acp{FSR}, representados na Figura ~\ref{fig:img9}), que combinam um design compacto e robusto com uma elevada adaptabilidade a superfícies curvas e complexas, como as encontradas em mãos robóticas \cite{Ke2019, Lu2023}. Estas características tornam-nos particularmente adequados para sistemas de deteção tátil de baixo custo e fácil integração.

\begin{figure}[h]
    \centering
    \includegraphics[height=6cm]{figs/chapter2/fsr.jpg}
    \caption[Sensores \ac{FSR} desenvolvidos pela Interlink]{Sensores \ac{FSR} desenvolvidos pela Interlink \cite{Interlink}.}
    \label{fig:img9}
    
\end{figure}

Entre as principais vantagens dos sensores piezoresistivos destacam-se o custo reduzido de produção, o peso reduzido, a flexibilidade e a possibilidade de personalização da sensibilidade em função dos requisitos da aplicação \cite{Stassi2014}. Para além disso, a simplicidade do seu princípio de funcionamento facilita a integração com circuitos eletrónicos de leitura e controlo.

No entanto, estes sensores apresentam também algumas limitações. A sua precisão é, por vezes, inferior à de outras tecnologias sensoriais, e a resposta não linear pode dificultar a calibração. Adicionalmente, a durabilidade e a estabilidade da resposta ao longo do tempo podem ser comprometidas, especialmente em aplicações sujeitas a esforços repetidos ou prolongados \cite{Ke2019}.




\subsection{Escolha dos sensores a incorporar no projeto}

A seleção dos sensores táteis para o presente projeto foi fundamentada numa análise comparativa entre as diferentes tecnologias disponíveis, com base em critérios como princípio de funcionamento, vantagens técnicas e limitações práticas. A Tabela~\ref{tab:comparacao_sensores} apresenta uma síntese dos principais tipos de sensores considerados.

\begin{table}[h]
    \centering
    \begin{tabular}{p{2.5cm} p{4cm} p{3cm} p{4.5cm}}
        \toprule
        \textbf{Sensor} & \textbf{Princípio} & \textbf{Vantagens} & \textbf{Desvantagens} \\
        \midrule
        \textbf{Magnético} & Variação de campo magnético &  Sem desgaste, durável & Custo elevado, interferência magnética, complexidade \\
        
        \textbf{Polímero Condutivo} & Variação da condutividade com deformação & Sensível, flexível, leve & Menor durabilidade, sensível ao ambiente, resposta lenta \\
        
        \textbf{Piezoresistivo (FSR)} & Redução da resistência com pressão & Baixo custo, fácil integração, compacto & Não linear, vida útil limitada \\
        \bottomrule
    \end{tabular}%
    \caption{Comparação entre tipos de sensores táteis}
    \label{tab:comparacao_sensores}
\end{table}


Com base na análise comparativa realizada, os sensores piezoresistivos do tipo \ac{FSR} foram selecionados como a solução mais adequada para o projeto em desenvolvimento. Esta decisão fundamenta-se num conjunto de fatores que favorecem a sua aplicação em contextos de robótica tátil, nomeadamente em mãos robóticas.

Em primeiro lugar, destaca-se a sua estrutura fina, leve e flexível, que permite uma integração eficiente em superfícies curvas, como as pontas dos dedos e a palma da mão robótica. Para além disso, os \acp{FSR} oferecem um equilíbrio vantajoso entre desempenho e custo.

Adicionalmente, o seu design compacto e a simplicidade de integração com os sistemas eletrónicos permitem reduzir significativamente a complexidade de implementação, fator particularmente relevante em projetos com restrições de espaço físico, como é o caso da LEAP Hand \cite{shaw2023leaphand}.



\section{Conclusão}

Ao longo deste capítulo foram analisadas várias opções tecnológicas com vista à definição da arquitetura sensorial do projeto. Numa primeira fase, avaliou-se um conjunto de mãos robóticas antropomórficas, tanto comerciais como open-source, com o objetivo de selecionar uma solução adequada aos requisitos de integração tátil. Desta análise resultou a escolha da LEAP Hand\cite{shaw2023leaphand}, cuja estrutura modular, dimensões compactas e compatibilidade com sensores externos a tornam particularmente apropriada para o presente projeto.

De seguida, procedeu-se ao estudo comparativo de diferentes tecnologias sensoriais, nomeadamente sensores baseados em princípios magnéticos, polímeros condutivos e materiais piezoresistivos. A avaliação teve em consideração fatores como sensibilidade, facilidade de integração e custo.

Com base nesta análise, foram selecionados sensores piezoresistivos do tipo \ac{FSR}, devido ao seu formato compacto, baixo custo, facilidade de aplicação em superfícies curvas e capacidade de resposta adequada aos requisitos de deteção tátil em mãos robóticas.

Em suma, as decisões tomadas relativamente à mão robótica e à tecnologia sensorial asseguram uma base sólida para o desenvolvimento do sistema de perceção tátil, alinhando-se com os objetivos técnicos e funcionais definidos para o projeto.

