Revista de Ciencias Tecnológicas (RECIT). Volumen 3 (1): 10-22
Revista de Ciencias Tecnológicas (RECIT). Universidad Autónoma de Baja California ISSN 2594-1925
Volumen 8 (3): e383. Julio-Septiembre, 2025. https://doi.org/10.37636/recit.v8n3e383
1 ISSN: 2594-1925
Estudio de casos
Optimización estructural para pinza mecánica de 2, 3 y 4
dedos mediante el método de elementos finitos
Structural optimization for 2, 3 and 4 fingers mechanical gripper using
the finite element method
Elva Lilia Reynoso Jardón , José Miguel Ventura Jiménez , Manuel de Jesús Nandayapa Alfaro ,
Yahir de Jesús Mariaca Beltrán , Oscar Tenango , José Alfredo Ramírez Monares , Quirino
Estrada Barbosa
Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Manuel Díaz H. No. 518-B Zona Pronaf Condominio, 32315,
Ciudad Juárez, Chihuahua, México
Autor de correspondencia: Elva Lilia Reynoso Jardón, Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Manuel Díaz H. No.
518-B Zona Pronaf Condominio, 32315, Ciudad Juárez, Chihuahua, México. ORCID: 0000-0002-0729-2822. Correo
electrónico: elva.reynoso@uacj.mx.
Recibido: 11 de Noviembre del 2024 Aceptado: 7 de Septiembre del 2025 Publicado: 24 de Septiembre del 2025
Resumen. – En la industria, las aplicaciones de escoger y colocar son comunes en muchos procesos. Sin
embargo, las pinzas juegan un papel primordial para la correcta sujeción y el soporte del material a
manejar. En este artículo se presenta la optimización topológica para pinzas mecánicas de 2, 3 y 4 dedos
con las mismas especificaciones de uso. El objetivo es presentar un análisis estructural, cantidad de
material y factor de seguridad. El trabajo consiste en desarrollar un modelo físico de las pinzas, definir
el tipo de mallado, definir las condiciones de frontera. Posteriormente, un análisis de elemento finito y la
optimización topológica son desarrolladas para la obtención de resultados de deformación, esfuerzo y
factor de seguridad. Los resultados muestran que en la sección de la falange 1 para los tres casos
presentan deformación, sobre todo en la pinza de dos dedos con valor de 2.4205 mm. Los valores con
menor esfuerzo se presentan en la pinza de 4 dedos con valores de 29.25 MPa. Y el factor de seguridad
se encuentra por arriba de 2 en todos los casos. Por último, la optimización de material de las pinzas de
2,3 y 4 dedos donde la máxima perdida de material ocurre en la pinza de 4 dedos con valores del 20% en
las zonas con menores valores de estrés como en el soporte de base y en la falange 1.
Palabras clave: Optimización; Pinzas de sujeción; Estructural; Finite element.
Abstract. In industry, pick-and-place applications are common across many processes. However,
grippers play a key role in ensuring proper gripping and support of the materials being handled. This
article presents a topological optimization study of mechanical grippers with two, three, and four fingers,
all designed under identical usage specifications. The objective is to analyze structural behavior, material
usage, and safety factors. The work involves developing physical models of the grippers, defining mesh
types, and boundary conditions. Subsequently, finite element analysis and topological optimization are
performed to obtain results for deformation, stress, and safety factor. The results show deformation in
phalanx 1 across all three cases, with the two-finger gripper exhibiting the highest value at 2.4205 mm.
The lowest stress values are observed in the four-finger gripper, reaching 29.25 MPa. In all cases, the
safety factor exceeds the value of 2. Finally, material optimization reveals that the greatest reduction up
to 20% occurs in the four-finger gripper, specifically in low-stress regions such as the base support and
phalanx 1.
Keywords: Optimization; Gripper; Structural; Finite element.
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1.- Introducción
La pinza de sujeción es un dispositivo mecánico
fundamental en el área de la automatización
industrial y la robótica [1]. El objetivo de las
pinzas de sujeción ha sido sustituir a las manos
humanas en tareas complejas. También, están
diseñados para trabajos pesados y repetitivos, así
como tareas peligrosas y aburridas para el ser
humano [2, 3]. Las pinzas de sujeción se pueden
clasificar en varias categorías, entre ellas las
mecánicas.
Algunas pinzas de sujeción cuentan con
múltiples dedos articulados que les permiten
manipular objetos de diversas formas y tamaños
con mayor destreza y precisión [4, 5]. Por
ejemplo, la pinza de sujeción de 3 dedos se
adapta a diferentes formas, ofreciendo
versatilidad en aplicaciones industriales y de
investigación. Las pinzas de sujeción de dedos
de vacío o succión incluyen pinzas de vacío y
pinzas magnéticas. Las pinzas de sujeción de
vacío toman objetos aplicando una diferencia de
presión y son especialmente útiles en la industria
alimentaria y de empaquetado, donde la
delicadeza es clave para evitar daños en
productos frágiles o de forma irregular [6-8].
También, las pinzas de sujeción se diferencian
entre convencionales rígidas y aquellas que son
blandas según la rigidez del material. Las pinzas
de sujeción rígidas se diseñan a partir de partes
rígidas del cuerpo [9, 10]. Las pinzas sujetan los
objetos mediante el principio del mecanismo. A
diferencia de las pinzas rígidas tradicionales, las
pinzas blandas tienen un cuerpo inherentemente
flexible y están compuestas de material
extensible o blando [11, 12]. Algunas de las
pinzas de sujeción blandas proporcionan mayor
flexibilidad, la capacidad de sujetar superficies
curvas complicadas y de mover objetos delicados
o bien para condiciones operativas, sin embargo,
su técnica de preparación es compleja y su
fabricación es laboriosa [13, 14].
Actualmente, para satisfacer las crecientes
demandas de automatización, las investigaciones
abarcan múltiples disciplinas, incluidas la
ingeniería mecánica, los sistemas de control, la
robótica y la inteligencia artificial [15, 16]. La
industria de la automatización es una de las áreas
destacadas centradas en el desarrollo y la mejora
de los manipuladores robóticos, en particular las
pinzas de sujeción que interactúan directamente
con los objetos [17].
Dentro de la disciplina de ingeniería mecánica, el
uso de análisis por elementos finitos (FEA)
proporciona resultados sobre la estructura de la
pinza de sujeción [18]. El FEA permite simular y
analizar las tensiones, deformaciones y otras
propiedades físicas en estructuras complejas con
un alto grado de detalle. La precisión conlleva un
costo en términos de tiempo y recursos
computacionales. El proceso de modelado y
simulación puede ser considerablemente más
largo que otros métodos analíticos o
aproximados [19, 20].
De acuerdo con [21] el FEA se ha utilizado en la
industria para evaluar la fuerza de agarre y el
perfil de flexión de la pinza de sujeción al
interactuar con objetos de diferentes formas.
Mediante FEA ha sido posible diseñar la pinza de
sujeción que son capaces de adaptarse a
diferentes formas. Además, la simulación de
elementos finitos permite diseñar piezas con
materiales blandos y duros, capaces de hacer la
operación deseada [22, 23].
También en las pinzas de sujeción se incluye en
el diseño su peso, rigidez del cuerpo, naturaleza
del material, geometría, dimensiones, estado,
posición, orientación, superficies de contacto y
fuerzas que actúan sobre el objeto que sostienen
[24-26]. La elección de la cantidad de dedos en
las pinzas de sujeción constituye un elemento
clave en el análisis y la etapa de diseño [27, 28].
La correcta elección de material y cantidad de
dedos es directamente proporcional a la
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efectividad en el desarrollo de la operación
deseada. Por otro lado, de acuerdo con [29] el
diseño de las pinzas de sujeción considera solo el
peso y fuerza, sin embargo, en este estudio se
centró en la distribución de los dedos y el
material, así como las cantidades mínimas de
material sin perder la función de tomar objetos.
En [30] demostró que la cantidad de material es
importante sin embargo dentro de la
consideración de fabricación existen altas
probabilidad de desperfectos con respecto a
geometrías complejas. Además, en [19] se
establece un estudio detallado del diseño de una
pinza de sujeción mediante el desarrollo de un
modelo geométrico para determinar la relación
de coordenadas de la articulación. El objetivo de
este trabajo es analizar estructuralmente una
pinza de sujeción variando la cantidad de dedos
de 2, 3 y 4 para determinar la estructura final y
optimización del material.
2. Metodología
2.1 Modelo físico
En las Figuras 1 a), b) y c) se presentan las
geometrías que representan al modelo físico de
una pinza de sujeción el cual que fue tomado del
diseño hecho por [31] y [32]. El mecanismo es
basado en la forma de los dedos humanos. La
forma permite asimilar que cada sección de la
pinza de sujeción se representa por falanges, los
cuales cumplen con el agarre y traslado de
objetos. Las variaciones de la pinza de sujeción
que se consideraron en los distintos análisis
fueron el número de dedos, el cual varió de 2 a 4.
En todas las configuraciones de la pinza de
sujeción se utilizaron las siguientes medidas:
16.7 cm de altura y 15.63 cm de ancho. El
material utilizado para los 3 tipos de la pinza de
sujeción fue ácido poli (láctico) (PLC) cuyas
propiedades se observan en la Tabla 1.
.
Figura 1. Modelo de pinza de sujeción de (a) 2 dedos, (b) 3, dedos y (c) 4 dedos.
c)
b)
16cm
15cm
Soporte de la base
s
Falange 3
Falange 1
Falange 2
Base de la tapa
a)
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Tabla 1. Propiedades del material PLA.
Propiedad
Valor
Densidad
1.25 g/cm3
Módulo de Yong
2.93 GPa
Poisson
0.4
Resistencia a la fluencia
60 MPa
2.2 Mallado
El elemento debe tener un tamaño lo
suficientemente pequeño para garantizar la
precisión de la solución. Sin embargo, el tiempo
de solución aumenta con los elementos de menor
tamaño [33]. El tamaño del elemento promedio
de la pinza de sujeción representado en las
Figuras 2 a), b) y c) fue de 0.0274 mm, los
componentes tridimensionales se construyeron
con elementos hexaédricos [34, 35]. El mallado
de la pinza de sujeción de dos, tres y cuatro dedos
se generó mediante un parámetro permitido
dentro de la limitante de licencia estudiantil del
ANSYS 2024 R1. La cantidad de elementos
totales para la generación de la malla de 2 dedos
fue de 56936, mientras que para la de 3 dedos fue
de 55450 elementos y la de 4 dedos fue de 60803
elementos. La forma del mallado se puede
apreciar en las Figuras 2 a) - c).
Figura 2. Mallado de la pinza de sujeción de a) 2 dedos, b) 3 dedos y c) 4 dedos.
2.3 Condiciones de frontera
Las condiciones de frontera en la pinza de
sujeción para dos, tres y cuatro dedos se muestran
en las Figuras 3 a), 3 b) y 3 c). La región fija está
localizada en la parte superior denominada base
de la tapa de la pinza de sujeción, mientras que
las fuerzas aplicadas se encuentran a lo largo de
los dedos o falanges. Los valores de fuerza de
sujeción fueron tomados de [36]. Los valores de
fuerza fueron de 18.75, 25 y 37.5 N para la pinza
de sujeción de 4, 3 y 2 dedos, respectivamente.
Mientras que los valores de las fuerzas de
fricción para 4, 3 y 2 dedos fueron de 3 N, 4 N y
6N, respectivamente. Y los valores para las
falanges fueron de 0.125 N para 4 dedos, 0.17 N
para 3 dedos y 0.25 N para 2 dedos.
a)
b)
c)
a)
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Figura 3. Condiciones de trabajo para la pinza de sujeción de a) 2 dedos, b) 3 dedos y c) 4 dedos.
3. Resultados
3.1 Deformación
Se generó el análisis estático estructural
considerando solo las fuerzas mencionadas en
condiciones de trabajo para la pinza de sujeción
de 4, 3 y 2 dedos. El análisis estático reveló los
resultados de deformación total y el esfuerzo
equivalente. Como se puede observar en la
Figura 4 a), para la pinza de sujeción de 2 dedos
la deformación máxima se presenta en el extremo
de la falange 1 con un valor de 2.4205 mm,
mientras que la deformación mínima se presenta
en la zona de la tapa de la pinza de sujeción. Los
casos de 3 y 4 dedos presentan la pinza de
sujeción en las deformaciones mínimas en el
mismo lugar. Los valores de deformación
máxima fueron de 1.6675 mm para la pinza de
sujeción de 3 dedos y 0.34421 mm para el de 4
dedos como se aprecia en las Figuras 4 b) y 4 c).
Figura 4. Deformación total para la pinza de sujeción de (a) 2 dedos, (b) 3 dedos y (c) 4 dedos.
Los valores de la deformación elástica se
presentan en la falange 2, que presenta la mayor
deformación elástica en la pinza de sujeción de 2
y 3 dedos con valores de 0.013 mm y 0.0103 mm
como se puede apreciar en las Figuras 5 a) y 5b).
Mientras que la pinza de sujeción de 4 dedos
presenta la deformación elástica máxima en la
falange 3, como se muestra en Figura 5 c). Por
otro lado, la deformación elástica mínima se
presenta en la falange1 en los tres casos como se
aprecia en las Figuras 5 a) - c).
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Figura 5. Deformación elástica para la pinza de sujeción de (a) 2 dedos, (b) 3 dedos y (c) 4 dedos.
Para el factor de seguridad se tomó el valor de
resistencia a la fluencia de 60 MPa establecida en
el material PLA. La pinza de sujeción de 2 dos
dedos presenta un valor de esfuerzo en la
geometría de 29.25 MPa por lo que el valor de
factor de seguridad en la geometría es de 2.05
como se observa en la Figura 6 a). Para la pinza
de sujeción de 3 dedos se tiene un valor de
esfuerzo de Von-Mises de 20.71 MPa y un factor
de seguridad de 2.89 de acuerdo con resultados
mostrados en la Figura 6b). La pinza de sujeción
de 4 dedos presentó menos valor de esfuerzo de
Von-Mises en la geometría de 4.58 MPa y el
factor de seguridad 13.07 indicando una mayor
resistencia a la falla presentada en la Figura 6 c).
Figura 6. Esfuerzo de Von-Mises equivalente en la pinza de sujeción de a) 2 dedos, b) 3 dedos y c) 4 dedos.
3.2 Optimización Topológica
La optimización topológica consiste en eliminar
la mayor cantidad de material y aligerar el
mecanismo, dependiendo de las regiones donde
se presenten los menores valores de esfuerzo,
porque se consideran algunas piezas algo más
pesadas o voluminosas [35][36].
Se observa en la Figura 7 a) la pinza de sujeción
de dos dedos que sufre una mayor disminución
de material en regiones de la base de la tapa y la
falange 1. En la Figura 7 b) se presentan los
resultados de los porcentajes de la pérdida de
material de 12 % equivalente a una pérdida de
material de 0.14 kg.
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Figura 7. Retención de material para la pinza de sujeción de dos dedos.
En la Figura 8 (a) la garra mecánica de tres dedos
presenta una pérdida de masa de hasta
0.17549567 kg.
La pérdida de material corresponde a un 15%, se
puede apreciar las zonas con mayor perdida en la
Figura 8(b).
Figura 8. Retención de material para la pinza de sujeción de tres dedos.
Para la garra mecánica de cuatro dedos se
determinó que la mayor pérdida de masa
corresponde a 0.19644729 kg generando la
capacidad máxima de disminución de masa
correspondiente a 20%, los valores se pueden
apreciar en la Figura 9 b).
Mientras que en la Figura 9 a) las zonas con
mayor pérdida se presentan en la base de la tapa.
Figura 9. Retención de material para la pinza de sujeción de cuatro dedos.
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4.- Discusiones
En el estudio se obtuvo el análisis de la estructura
de una pinza de sujeción variando la cantidad de
dedos para determinar una estructura que sujete
objetos sin presentar deformación, esfuerzos
totales que comprometan la estructura y
manteniendo un factor de seguridad de 2. La
pinza de sujeción presentó mayores esfuerzos en
la zona de las falanges coincidiendo con el
trabajo de [37] donde evalúa la rigidez de la pinza
de dos dedos y la optimización de la masa. Sin
embargo, el análisis estructural de 3 y 4 dedos y
el análisis numérico muestran ventajas
significativas como la distribución de esfuerzos
entre los dedos y la deformación elástica mínima.
Por otro lado, la cantidad de dedos en las pinzas
manipuladoras reduce la manipulabilidad debido
a que pueden presentar un gran peso y volumen.
Por lo tanto, la evaluación de la reducción de la
cantidad de material en cada uno de los diferentes
diseños de 2, 3 y 4 dedos presentaron pérdidas de
material sin cambiar su forma; donde, la
evaluación mostró que la masa se redujo hasta el
20% al igual que en los trabajos [27] y [28].
Además, se debe considerar que la topología de
optimización del material no debe sobrepasar
más del 25 % de la pérdida de su masa para que
la rigidez tienda a ser estable. En cambio, el
trabajo presentado por [29] sugiere que al
disminuir la cantidad de masa puede presentar
una alta probabilidad de defectos en el proceso
de manufactura.
5.- Conclusiones
En el presente artículo se desarrolló un análisis
numérico utilizando el método de elementos
finitos para evaluar el comportamiento mecánico
y la optimización de material de para la pinza de
sujeción de 2, 3 y 4 dedos. De los resultados
puede concluir lo siguiente:
1. Se logró una reducción hasta el 20% de
material en zonas de bajo estrés (soporte de base
y falange 1), optimizando la distribución sin
comprometer la funcionalidad de sujeción de
objetos.
2. Con respecto a la deformación elástica, la
pinza de sujeción de 4 dedos presentó la menor
deformación con valores de 0.34421 mm
localizada en la falange 3. Mientras que en la
pinza de sujeción de 2 y 3 dedos mostraron
deformación máxima en la falange 2.
3. De acuerdo con los esfuerzos de Von-
Mises, la pinza de sujeción de 2 dedos registró
el mayor esfuerzo de 29.25 MPa en la falange 2,
mientras que el de 4 dedos tuvo el menor valor
de 4.58 MPa en la falange 3, evidenciando mejor
distribución de cargas.
6.- Agradecimientos de autoría
Elva Lilia Reynoso Jardón: Conceptualización;
Recursos; Ideas; Metodología; José Miguel
Ventura Jiménez: Análisis formal; Investigación,
conceptualización; Manuel de Jesús Nandayapa
Alfaro: Conceptualización; Recursos; Ideas;
Metodología; Yahir de Jesús Mariaca Beltrán:
Ideas; Investigación; Oscar Tenango Pirin:
Análisis de datos; Escritura. José Alfredo
Ramírez Monares: Conceptualización; Ideas;
Metodología; Quirino Estrada Barbosa:
Escritura; Borrador original; Revisión y edición
Referencias
[1] O. Agirregoikoa López, “Desarrollo de una
garra flexible en impresión 3d,” 2019.
https://addi.ehu.es/handle/10810/36850
[2] T. Sánchez Montoya, J. M. Gandarias, F.
Pastor, A. J. Muñoz-Ramírez, A. García-Cerezo,
y J. M. Gómez de Gabriel, “Diseño de una pinza
subactuada híbrida soft-rigid con sensores
hápticos para interacción física robot-humano”,
en XL Jornadas de Automática: libro de actas
(Ferrol, 4-6 de septiembre de 2019), 2020, pp.
Revista de Ciencias Tecnológicas (RECIT). Volumen 8 (3). e383.
9 ISSN: 2594-1925
795–801.
https://doi.org/10.17979/spudc.9788497497169
[3] I. G. Aparicio, “Diseño cinemático de una
garra robótica con dos grados de libertad y un
único actuador”, universidad de Cantabria,
Cantabria, España, 2018.
http://hdl.handle.net/10902/14169
[4] R. González, F. Rodríguez, y J. L. Guzmán,
“Robots Móviles con Orugas Historia,
Modelado, Localización y Control”, Rev.
Iberoam. Autom. Inform. Ind. RIAI, vol. 12, núm.
1, pp. 3–12, 2015.
https://doi.org/10.1016/j.riai.2014.11.001
[5] Y. Ye, Y. Han, C. Kang, S. Zhao, J. Scharff,
R.B. N. Wang, J. Du, Dongdong, “Development
of a novel variable-curvature soft gripper used
for orientating broccoli in the trimming line”,
Comput. Electron. Agric., vol. 225, núm.
109267, p. 109267, 2024.
https://doi.org/10.1016/j.compag.2024.109267
[6] I. B. Chelpanov y S. N. Kolpashnikov,
“Problems with the mechanics of industrial robot
grippers”, Mech. Mach. Theory, vol. 18, núm. 4,
pp. 295–299, 1983.
https://doi.org/10.1016/0094-114X(83)90122-2
[7] S. D’Avella, P. Tripicchio, y C. A. Avizzano,
“A study on picking objects in cluttered
environments: Exploiting depth features for a
custom low-cost universal jamming gripper”,
Robot. Comput. Integr. Manuf., vol. 63, núm.
101888, p. 101888, 2020.
https://doi.org/10.1016/j.rcim.2019.101888
[8] E. Navas, R. Fernández, D. Sepúlveda, M.
Armada, y P. Gonzalez-de-Santos, “Soft grippers
for automatic crop harvesting: A
review”, Sensors (Basel), vol. 21, núm. 8, p.
2689, 2021. https://doi.org/10.3390/s21082689
[9] T. Sun, Y. Chen, T. Han, C. Jiao, B. Lian, y
Y. Song, “A soft gripper with variable stiffness
inspired by pangolin scales, toothed pneumatic
actuator and autonomous controller”, Robot.
Comput. Integr. Manuf., vol. 61, núm. 101848, p.
101848, 2020.
https://doi.org/10.1016/j.rcim.2019.101848
[10] L. Birglen y T. Schlicht, “A statistical
review of industrial robotic grippers”, Robot.
Comput. Integr. Manuf., vol. 49, pp. 88–97,
2018. https://doi.org/10.1016/j.rcim.2017.05.007
[11] J. X. León-Medina and E. A. Torres-
Barahona, “Herramienta para el diseño de
sistemas de posicionamiento tridimensional
usados en fabricación digital,” Revista de
Investigación, Desarrollo e Innovación, vol. 6,
no. 2, pp. 155–167, 2016.
https://doi.org/10.19053/20278306.4603
[12] A. H. Memar, N. Mastronarde, y E. T.
Esfahani, “Design of a novel variable stiffness
gripper using permanent magnets”, en 2017
IEEE International Conference on Robotics and
Automation (ICRA), 2017.
https://doi.org/10.1109/ICRA.2017.7989328
[13] K. Sun y Y. Tian, “Numerical investigation
of a bioinspired multi-segment soft pneumatic
actuator for grasping applications”, Mater. Today
Commun., vol. 31, núm. 103449, p. 103449,
2022.
https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2022.103449
[14] U. Gupta, L. Qin, Y. Wang, H. Godaba, y J.
Zhu, “Soft robots based on dielectric elastomer
actuators: a review”, Smart Mater. Struct., vol.
28, núm. 10, p. 103002, 2019.
https://doi.org/10.1088/1361-665X/ab3a77
[15] A. Hassan y M. Abomoharam, “Modeling
and design optimization of a robot gripper
mechanism”, Robot. Comput. Integr. Manuf.,
vol. 46, pp. 94–103, 2017.
https://doi.org/10.1016/j.rcim.2016.12.012
[16] C. R. Vidal, Diseño mecánico con
SolidWorks 2015. Ra-Ma Editorial, 2016.
https://books.google.es/books?hl=es&lr=&id=c
6e6EAAAQBAJ&oi=fnd&pg=PP1&dq=Dise%
C3%B1o+mec%C3%A1nico+con+SolidWorks
+2015&ots=oCRK1ui8b_&sig=aZ6iqjTpltd-
akPXaf1npTXooqw
[17] L. Nogales Jiménez, “Diseño y análisis de
una pinza de agarre con sistema retráctil,” B.S.
thesis, 2013. https://hdl.handle.net/10016/19699
[18] O. G. Woge, C. O. G. Morán, and A. L.
Chau, “Introducción al método del elemento
finito: SolidWorks y Matlab,” Ideas en Ciencias
de la Ingeniería, vol. 1, no. 1, pp. 27–47, 2020.
https://doi.org/10.1109/ICRA.2017.7989328
Revista de Ciencias Tecnológicas (RECIT). Volumen 8 (3). e383.
10 ISSN: 2594-1925
[19] M. Shim y J.-H. Kim, “Design and
optimization of a robotic gripper for the FEM
assembly process of vehicles”, Mech. Mach.
Theory, vol. 129, pp. 1–16, 2018.
https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2018.
07.006
[20] M. Ceccarelli, J. Cuadrado, y D. Dopico,
“An optimum synthesis for gripping mechanisms
by using natural coordinates”, Proc Inst Mech
Eng Part C, vol. 216, núm. 6, pp. 643–653, 2002.
https://doi.org/10.1243/095440602320192292
[21] O. Yusti and X. Harrys, Evaluación del
comportamiento mecánico de un modelo de
implante metacarpofalángico propuesto para el
dedo índice usando el método de elementos
finitos. PhD tesis.
http://hdl.handle.net/10872/18199
[22] R. A. G. Leon, E. F. Solano, M. A. A. Pérez,
“Análisis estructural de una máquina prensadora
para producción de ladrillo macizo para las
pequeñas industrias artesanales de materiales
cerámicos en Ocaña norte de Santander y en la
región,” revista colombiana de tecnologías de
avanzada (RCTA), vol. 1, no. 25, pp. 104–109,
2015. https://doi.org/10.24054/rcta.v1i25.428
[23] A. M. Dollar, R. D. Howe, “The highly
adaptive sdm hand: Design and performance
evaluation,” The international journal of robotics
research, vol. 29, no. 5, pp. 585–597, 2010.
https://doi.org/10.1177/0278364909360852
[24] S. Marrero-Osorio and J. Martínez-
Escanaverino, “Diseño paramétrico de pinzas de
fricción,” Ingeniería Mecánica, vol. 12, no. 1, pp.
37–49, 2009.
http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=2251149
75005
[25] T. Nuchkrua, T. Leephakpreeda, and T.
Mekarporn, “Development of robot hand with
pneumatic artificial muscle for rehabilitation
application,” in The 7th IEEE International
Conference on nano/Molecular Medicine and
engineering, pp. 55–58, IEEE, 2013.
https://doi.org/10.1109/NANOMED.2013.6766
315
[26] D. C. Catalán, “Diseño y evaluación de
garras mecánicas”, Universidad Jaume I, 2017.
https://repositori.uji.es/xmlui/handle/10234/180
370
[27] K. Telegenov, Y. Tlegenov, y A.
Shintemirov, “A low-cost open-source 3-D-
printed three-finger gripper platform for research
and educational purposes”, IEEE Access, vol. 3,
pp. 638–647, 2015.
https://doi.org/10.1109/ACCESS.2015.2433937
[28] A. Sharma, S. Thapa, B. Goel, R. Kumar, y
T. Singh, “Structural analysis and optimization
of machine structure for the measurement of
cutting force for wood”, Alex. Eng. J., vol. 64,
pp. 833–846, 2023.
https://doi.org/10.1016/j.aej.2022.09.030
[29] M. Bayat, O. Zinovieva, F. Ferrari, C. Ayas,
M. Langelaar, J. Spangenberg, R.Salajeghe, K.
Poulios, S. Mohanty, O. Sigmund y J. Hattel,
“Holistic computational design within additive
manufacturing through topology optimization
combined with multiphysics multi-scale
materials and process modelling“, Progress in
Materials Science, vol. 138, pp.101129,2023,
ISSN 0079-6425.
https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2023.101129
[30] A. B. Díaz Morcillo, L. N.
Fernández,“Método de mallado y algoritmos
adaptativos de dos y tres dimensiones para la
resolución de problemas electromagnéticos
cerrados mediante el método de los elementos
finitos,” 2009.
https://doi.org/10.31428/10317/772
[31] M. P. Rossow y J. E. Taylor, “A finite
element method for the optimal design of
variable thickness sheets”, AIAA J., vol. 11, núm.
11, pp. 1566–1569, 1973.
https://doi.org/10.2514/3.50631
[32] H. Yang, R. Zhao, W. Li, C. Yang, y L.
Zhen, “Static and dynamic characteristics
modeling for CK61125 CNC lathe bed basing on
FEM”, Procedia Eng., vol. 174, pp. 489–496,
2017.
https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.01.171
[33] Smcpneumatics.com. Disponible en:
https://www.smcpneumatics.com [Consultado:
22-sep-2024].
Revista de Ciencias Tecnológicas (RECIT). Volumen 8 (3). e383.
11 ISSN: 2594-1925
[34] M. Shim ,J.-H. Kim, “Design and
optimization of a robotic gripper for the fem
assembly process of vehicles,” Mechanism and
Machine Theory, vol. 129, pp. 1–16, 2018.
https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2018.
07.006
[35] A. Carranza Pose, “Análisis cinemático y
dinámico de pinza de robot para espacios
aislados,” B.S. thesis, 2015.
https://hdl.handle.net/10016/23130
[36] S. Liu et al., “A survey of topology
optimization methods considering
manufacturable structural feature constraints for
additive manufacturing structures”, Additive
Manufacturing Frontiers, vol. 3, núm. 2, p.
200143, 2024.
https://doi.org/10.1016/j.amf.2024.200143
[37] R. Ai, M. Pilapil, R. Shi, J. Badugas, y S.
Cheng, «Computer-Aided Design &
Applications, 20(1), 2023, 44-55 © 2023 CAD
Solutions, LLC, http://www.cad-journal.net 44
Design and optimization of an adaptive robotic
gripper using finite element analysis and
generative design», Computer-Aided Design And
Applications, pp. 44-5.
doi: 10.14733/cadaps.2023.44-55.
Derechos de Autor (c) 2025 Elva Lilia Reynoso Jardón, José Miguel Ventura Jiménez, Manuel de Jesús
Nandayapa Alfaro, Yahir de Jesús Mariaca Beltrán, Oscar Tenango, José Alfredo Ramírez Monares,
Quirino Estrada Barbosa
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