Ortiz Villasuso, Héctor F. (2019) Diseño conceptual de un brazo robótico para un vehículo autónomo sumergible. / Conceptual desing of a robotic arm for an underwater autonomous vehicle. Proyecto Integrador Ingeniería Mecánica, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro.
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Resumen en español
El campo de la robótica subacuática está actualmente en constante crecimiento desde los últimos años debido a sus potenciales aplicaciones que van desde la industria offshore de petróleo hasta aplicaciones militares y nucleares. En este sentido se han desarrollado diversos dispositivos para inspección visual tanto de ambientes abiertos, como mares, lagos, etc., como de entornos cerrados, por ejemplo pozos, piletas,etc. Ademas de la inspección visual resulta imperioso agregar a los robots la funcionalidad de manipular objetos durante la inmersión. En este trabajo se realiza el diseño conceptual de un brazo robótico para montarse en un vehículo subacuático específico. Además, se adapta el diseño anterior para fabricar un prototipo junto con su banco de pruebas y realizar validaciones de la cinemática del mismo. Se pudo observar que, si bien el prototipo no puede validar los efectos que se generan durante la inmersión debido a que los actuadores no son los de diseño, la cinemática del prototipo cumple con lo esperado. Por ultimo, se proponen ideas para la continuación a futuro de este trabajo, orientadas a cumplir los requerimientos que no se pudieron validar con el prototipo actual.
Resumen en inglés
The field of underwater robotics is constantly growing due to its potential applications, which range from offshore oil industry to nuclear and military uses. In this context, different devices for visual inspection were developed, both for open environments, such as lakes, oceans, etc., and for closed environments, such as pools, wells, etc. In addition to visual inspection, it is essential to supply the robots with the ability to manipulate objects during immersion. In this work, the conceptual design of a robotic arm for an underwater vehicle was developed. Furthermore, the design was adapted in order to build a prototype, including its test bed, and to carry out kinematics validation. As a result, even though the prototype was unable to validate the effects generated during immersion (since its actuators are not the designed ones), the kinematics was validated. Finally, some ideas for future work are suggested, oriented to fulll the requirements which could not be validated with the built prototype.
| Tipo de objeto: | Tesis (Proyecto Integrador Ingeniería Mecánica) |
|---|---|
| Palabras Clave: | [Underwater robotics; Robótica subacuática; Underwater manipulator; Manipulador subacuático; Mechanical desing; Diseño mecánico; Robotic arm; Brazo robótico] |
| Referencias: | [1] Barbieri, L., Bruno, F., Gallo, A., Muzzupappa, M., Russo, M. L. Design, prototyping and testing of a modular small-sized underwater robotic arm controlled through a master-slave approach. Ocean Engineering, 158, 253-262, 2018. ix, ix, ix, 5, 6 [2] Lee, S.-U., Choi, Y.-S., Jeong, K.-M., Jung, S. Development of an underwater manipulator for maintaining nuclear power reactor. En: Control, Automation and Systems, 2007. ICCAS'07. International Conference on, pags. 1006-1010. IEEE, 2007. ix, xi, 6, 7, 8 [3] Pure adventage. Underwater robots, 2016. URL https:// 1u777x2ezwgx2fgwl449mmls-wpengine.netdna-ssl.com/wp-content/ uploads/2016/11/Boxfish_ROV_dive_2.jpg, [Online; accedido el 1 Mayo , 2019]. 1 [4] Smithsonianmag. These underwater robots offer a new way to sample microbes from the ocean, 2018. URL https://thumbs-prod. si-cdn.com/uYoZNlnUOrox0BKKvk-_HTZcCuU=/800x600/filters: no_upscale()/https://public-media.si-cdn.com/filer/5b/65/ 5b6590c7-7e44-499e-a7e7-3c83f158e1ee/underwater-long-range-robot.jpg, [Online; accedido el 1 Mayo , 2019]. 1 [5] Rovinnovations. Rov manipulator arms, 2018. URL http://www.rovinnovations.com/uploads/1/6/8/5/16857772/9534677_orig.jpg, [Online;accedido el 1 Mayo , 2019]. 1 [6] Moreno, H. A., Saltarffen, R., Puglisi, L., Carrera, I., Cárdenas, P., Alvarez, C. Robótica submarina: Conceptos, elementos, modelado y control. Revista Ibero- americana de Automática e Informática industrial, 11 (1), 3-19, 2014. 2 [7] Robador, E. M., Hansen, G. M., Acha, L., Pedre, S., Quispe Mamaní, T. A. Design of an auv for visual inspection of nuclear power plants. IEEE, AUV 2018. Porto, Portugal., 2018. 3 [8] Jung, S. H., Kim, C. H., Seo, Y. C. The development of a radiation hardened robot for nuclear facilities. Inf. tec., Korea Atomic Energy Research Institute, 2007. 7 [9] Sivffcev, S., Coleman, J., Omerdiffc, E., Dooly, G., Toal, D. Underwater manipulators: A review. Ocean Engineering, 163, 431-450, 2018. 8, 9 [10] Siciliano, B., Sciavicco, L., Villani, L., Oriolo, G. Robotics: modelling, planning and control. Springer Science & Business Media, 2010. 14 [11] Antonelli, G., Antonelli, G. Underwater robots, tomo 3. Springer, 2014. 15, 16, 17, 32 [12] Robador, E. M. Diseño conceptual de Modulo Robótico de inspección para ambientes subacuáticos. Proyecto fin de carrera, Instituto Balseiro, 2014. 19 [13] Argentina, B. Llaves combinadas metricas, 2019. URL https://argentina.bahco.com/ar_es/llaves-combinadas-metricas-extra-largas-con-acabado-cromado-11m_.html, [Online; accedido el 20 Junio , 2019]. 21 [14] Petrobuñ. Medidas y pesos, 2019. URL http://petrobul.com.ar/tablas.htm,[Online; accedido el 20 Junio , 2019]. 21 [15] Juan, J. J. F. M. P., Pedro, C. G. R. M., Penyalver, J. S. A. Manipulation in the seabed: A new underwater manipulation system for shallow water intervention. IFAC Proceedings Volumes, 45 (4), 314-319, 2012. 21 [16] Khan, A., Quan, W. L. Structure design and workspace calculation of 6-dof underwater manipulator. En: Applied Sciences and Technology (IBCAST), 2017 14th International Bhurban Conference on, pags. 651-655. IEEE, 2017. 22 [17] Paul, R. P. Robot Manipulators: Mathematics, Programming, and Control (Artificial Intelligence). The MIT Press, 1981. 23 [18] Robotics, B. M10 cable penetrator for 6mm cable, 2015. URL https://www.bluerobotics.com/store/cables-connectors/penetrators/penetrator-10-25-a/, [Online; accedido el 3 de Junio , 2019]. 26 [19] Polymers, E. Product description, 2019. URL http://www.erapol.com.au/technical/foam/properties/, [Online; accedido el 26 Mayo , 2019]. 30 [20] Ulrich, K. T. Product design and development. Tata McGraw-Hill Education,2015. 35 [21] Douglas Brown. Tracker, Version 5.0.7. URL https://physlets.org/tracker/.42, 44 [22] Dong, R. Effective mass and damping of submerged structures. Inf. tec., CaliforniaUniv., Livermore (USA). Lawrence Livermore Lab., 1978. 49 |
| Materias: | Ingeniería mecánica > Robótica |
| Divisiones: | Presidencia > Gcia. de área CAREM |
| Código ID: | 835 |
| Depositado Por: | Tamara Cárcamo |
| Depositado En: | 17 Mar 2021 12:22 |
| Última Modificación: | 17 Mar 2021 12:22 |
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