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http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/21303
Título : | Implementación de un robot subacuático bioinspirado utilizando actuadores basados en metales de memoria de forma para el desplazamiento bidimensional en un ambiente controlado. |
Autor : | Aguirre Cevallos, Bryan Alexander Palacios Prieto, Roberto Israel |
Director(es): | Cabrera Aguayo, Fausto Ramiro |
Tribunal (Tesis): | Romero Riera, Paul Patricio |
Palabras claves : | TECNOLOGIA Y CIENCIAS DE LA INGENIERIA;CONTROL AUTOMÁTICO;ROBOT SUBACUÁTICO BIOINSPIRADO;ALEACIONES DE MEMORIA DE FORMA (SMA);ACTUADORES;MICROCONTROLADOR;DESPLAZAMIENTO BIDIMENSIONAL |
Fecha de publicación : | 22-feb-2022 |
Editorial : | Escuela Superior Politécnica de Chimborazo |
Citación : | Aguirre Cevallos, Bryan Alexander; Palacios Prieto, Roberto Israel. (2022). Implementación de un robot subacuático bioinspirado utilizando actuadores basados en metales de memoria de forma para el desplazamiento bidimensional en un ambiente controlado. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba. |
Identificador : | UDCTFIYE;108T0423 |
Abstract : | The objective of the graduate research project was to implement a bio-inspired underwater robot using memory metal-based actuators in the shape of (SMA) for the two-dimensional scrolling in a controlled environment. For its design, the Solidworks software was used, where it was seeking to achieve a fusiform-shaped hydrodynamic body; for the propulsion in body swimming, a pair of pectoral fins and a tail fin were used bio-inspired, both flexible and light, these fins are driven by actuators based on SMA. The basic unit of the actuators is two 1 mm rectangular cables. Embedded in the two opposite sides of the silicon fin, the fin with the SMA cables embedded can be bent by a pulse width modulation current generated by the microcontroller; it also consists of an IMU6050 navigation sensor, stabilization and positioning used to obtain information from the prototype in operation, These data are sent by I2C communication to a data receiver in the LabVIEW software, it is worth mentioning that the IMU6050 sensor is calibrated to get accurate data, being the beginning the path of the data monitoring process. As a result, a bio-inspired underwater robot is built. Simulation and data collection are presented in Chapter III of this document. With the tests carried out, it was possible to evaluate the movements of the different bio-inspired fins together with the body of the fish, checking their buoyancy and its twodimensional displacement; it is concluded that the bioinspired robot complies with the operation of its SMA-based actuators that allow buoyancy and two-dimensional displacement in a controlled environment, it is recommended for future applications develop custom SMA actuators with a more significant number of degrees of freedom as your application requires. |
Resumen : | El objetivo del presente trabajo de titulación fue la implementación de un robot subacuático bioinspirado utilizando actuadores basados en metales de memoria de forma (SMA) para el desplazamiento bidimensional en un ambiente controlado. Para su diseño se utilizó el programa Solidworks, donde se buscó lograr un cuerpo hidrodinámico de forma fusiforme, para la propulsión en la natación del cuerpo se utilizaron un par de aletas pectorales y una aleta caudal bioinspiradas, ambas flexibles y ligeras, dichas aletas son impulsadas por actuadores basados en SMA. La unidad básica de los actuadores es dos alambres de 1 mm de forma rectangular incrustados en los dos lados opuestos de la aleta de silicona, la aleta con los cables SMA incrustados pueden doblarse mediante una corriente de modulación de ancho de pulso generada por el microcontrolador, además consta de un sensor de navegación IMU6050, estabilización y posicionamiento utilizado para obtener información del prototipo en funcionamiento, dichos datos son enviados por comunicación I2C a un receptor de datos en el programa LabVIEW, cabe resaltar que se calibra el sensor IMU6050 para que los datos obtenidos sean precisos, siendo esta la inicialización del proceso de monitoreo de datos de trayectoria. Como resultado se construye un robot subacuático bioinspirado. La simulación y la recopilación de datos se presenta en el capítulo III del presente documento. Con las pruebas realizadas se logró evaluar los movimientos de las diferentes aletas bioinspiradas en conjunto con el cuerpo del pez, comprobando su flotabilidad y su desplazamiento bidimensional, se concluye que el robot bioinspirado cumple con el funcionamiento de sus actuadores basados en SMA que le permiten la flotabilidad y el desplazamiento bidimensional en un ambiente controlado, se recomienda para futuras aplicaciones desarrollar actuadores con SMA personalizados con un mayor número de grados de libertad según su aplicación la requiera. |
URI : | http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/21303 |
Aparece en las colecciones: | Ingeniero en Electrónica, Control y Redes Industriales; Ingeniero/a en Electrónica y Automatización |
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