Desarrollo de un sistema de transmisión flexible para un robot bio-inspirado

Hevia Crespo, Antonio (2017). Desarrollo de un sistema de transmisión flexible para un robot bio-inspirado. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Descripción

Título: Desarrollo de un sistema de transmisión flexible para un robot bio-inspirado
Autor/es:
  • Hevia Crespo, Antonio
Director/es:
  • Rossi, Claudio
Tipo de Documento: Proyecto Fin de Carrera/Grado
Grado: Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales
Fecha: Febrero 2017
Materias:
Palabras Clave Informales: SolidWorks, LabView, FlexBat, MechBat, F/T sensor, polipropileno, Pterigium, músculos dorsoventrales, acronimia
Escuela: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Departamento: Automática, Ingeniería Eléctrica y Electrónica e Informática Industrial
Licencias Creative Commons: Reconocimiento - Sin obra derivada - No comercial

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Resumen

En la actualidad están ganado importancia y protagonismo los vehículos aéreos no tripulados, o UAV, los conocidos como drones, no solo en los ámbitos científicos, sino también a nivel de la vida cotidiana y el ocio. En este proyecto en concreto se trata con un tipo particular, los vehículos micro aéreos de aleteo, conocidos como FWMAV, que proviene de coger las iniciales de su nombre en inglés (Flapping-Wing Micro Air Vehicles). Muchos FWMAV tienen su inspiración en organismos naturales, imitando sus características de vuelo. En la actualidad la mayoría de los sistemas de transmisión que utilizan este tipo de vehículos son sistemas rígidos, pero se está avanzando mucho, recientemente, en los sistemas de trasmisión elásticos, puesto que pueden suponer una mejora en el ahorro de energía. La inspiración en organismos vivos, viene de la capacidad de almacenar energía elástica de sus respectivos mecanismos de locomoción, no solo en los que poseen capacidad para el vuelo, si no en la mayoría del total los sistemas de locomoción del reino animal. El objetivo del proyecto es comprobar experimentalmente que un mecanismo de transmisión elástica supone un ahorro de potencia con respecto a un FWMAV rígido, y por otro lado dejar las bases establecidas para medir las fuerzas y los momentos que se producen durante el vuelo. Para alcanzar los objetivos planteados anteriormente se opta por proceder de la siguiente manera: Por un lado, se quiere disponer de dos mecanismos de vuelo simplificados, uno rígido y otro con mecanismos de transmisión elástica para comparar la potencia que consume el motor en ambos mecanismos, comprobando así que es menor en el que posee trasmisiones flexibles. Por el otro lado, se asentarán las bases para un estudio más detallado de las fuerzas que se producen durante una simulación de vuelo de un FWMAV. Todas las piezas y mecanismos que se utilizan en el proyecto, han sido diseñadas en SolidWorks previamente. La primera parte del trabajo, cronológicamente hablando, fue el modelado en este programa de diseño 3D del F/T sensor que se utilizará en un futuro para recoger las fuerzas y momentos producidos en la simulación de vuelo del FWMAV. Se trata de un sensor de Fuerza/Par modelo Nano17 ip68. El modelo se hizo a partir de los planos proporcionados por el fabricante. Se tratará de diseñar una estructura que una el sensor a una base metálica previamente seleccionada, y que sirva de nexo de unión entre el sensor y el murciélago. El otro apartado consiste en la comparación de la potencia que necesita un FWMAV con transmisiones mecánicas rígidas, o mecánicas, (que se denominará MechBat) frente a un modelo muy similar en el que las transmisiones sean elásticas (FlexBat de igual modo que el modelo semejante). Para el modelo flexible (FlexBat) se decide usar un plástico (polipropileno) en las juntas que unen las partes móviles del modelo. Estas juntas consisten en ranuras en las que se insertará el material plástico. Una vez conseguidos los modelos definitivos se procede a calcular experimentalmente la potencia consumida por cada uno. Para lograrlo se crea un programa en LabView que tiene como entrada al programa la intensidad y la tensión que circula por el motor encargado de mover modelo. La medida de la tensión se hace directamente, mientras que para realizar la medida de la intensidad se cuenta con un sensor de intensidad, que emite una tensión analógica proporcional a la intensidad que circula por el motor. Para comparar el consumo se opta por hacer varias mediciones para comprobar si realmente supone un ahorro de energía el tener un mecanismo con transmisiones elásticas a tener uno cuyas transmisiones sean mecánicas. El programa se hará para que se capaz de representar las medidas instantáneas de las medidas, además de escribir los datos en un fichero.

Más información

ID de Registro: 46091
Identificador DC: http://oa.upm.es/46091/
Identificador OAI: oai:oa.upm.es:46091
Depositado por: Biblioteca ETSI Industriales
Depositado el: 26 May 2017 07:26
Ultima Modificación: 26 May 2017 07:26
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