Diseño de un modulo robótico de inspección para ambientes subacuáticos.
En el presente trabajo se realiza el diseño de un modulo robótico de inspección para ambientes subacuáticos. La motivación principal es la inspección visual del interior de contenedores de agua en centrales nucleares, tales como el recipiente del reactor. Habitualmente, esta tarea se realiza de form...
Guardado en:
| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2019
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/853/1/1Robador.pdf |
| Aporte de: |
| Sumario: | En el presente trabajo se realiza el diseño de un modulo robótico de inspección para ambientes subacuáticos. La motivación principal es la inspección visual del interior de contenedores de agua en centrales nucleares, tales como el recipiente del reactor. Habitualmente, esta tarea se realiza de forma manual con un endoscopio, lo que presenta inconvenientes como la exposición a la radiación de los operarios. Por ello, se propone como alternativa la utilización de dicho vehículo.
Los principales requerimientos pedidos para este robot son: flotabilidad neutra, tamaño compacto, forma suave, gran precisión, estabilidad y maniobrabilidad a bajas velocidades. Para cumplir con estos requisitos se brinda una descripción general del sistema en cuestión y de los problemas y desafíos que se quieren resolver. Después, se elige un problema concreto para encarar en este trabajo, centrado en el sistema de actuadores, que es el encargado de los movimientos del robot. Se decide realizar los mismos mediante dos sub-sistemas: el de Propulsión, para los desplazamientos en el espacio a bajas velocidades, y el de Flotación, para la traslación vertical. Por tanto, la Tesis se centra en el desarrollo de estos sistemas.
En cuanto al Sistema de Propulsión del robot, se opta por utilizar chorros de agua, proporcionados por bombas hidráulicas. Se comenta el antecedente principal de este trabajo, donde se fabrico el primer prototipo para validar la idea conceptual de propulsión. Luego, de acuerdo a lo aprendido, se describe el diseño, fabricación y caracterización de un nuevo sistema de propulsión destinado a un segundo prototipo funcional.
De forma similar, se detalla el Sistema de Flotación del robot, mediante un modelo experimental fabricado anteriormente. El mismo se basa en un mecanismo de lastre variable del tipo cilindro-pistón, actuado por un motor eléctrico y un tornillo de potencia. Con ese prototipo se valido la idea conceptual de flotabilidad. En este trabajo se lo vuelve a utilizar para adquirir mayor experiencia, pensando en el diseño de un sistema similar que se implementara en el desarrollo mas actual.
Luego, se detalla el Diseño Mecánico del nuevo robot que reúne las ideas aprendidas con los dos prototipos previos. Se mencionan los detalles de fabricación del sistema de actuadores, puntualizando sobre el dimensionado del nuevo sistema de flotación. También se consideran la instrumentación del modulo robótico. Posteriormente, se detalla la estructura diseñada para una correcta integración de todos los componentes del vehículo. Al final, se ensambla todo el conjunto y se realizan algunos
comentarios respecto a su estabilidad y flotabilidad.
Una vez fabricado el nuevo prototipo, se llevan a cabo ensayos en el Laboratorio, que logran validar satisfactoriamente el diseño del robot. Se verifica que el sistema de actuadores logrado es adecuado para cumplir en gran medida con los requerimientos planteados al principio.
Por ultimo, en función de los objetivos alcanzados y los aspectos no abarcados en la presente Tesis, se proponen caminos futuros para acercarse al producto ideal requerido por la aplicación final.
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