IV Jornadas TFM del Máster en Mecatrónica

Plataforma electrónica inalámbrica “wearable” y ensayos con población para validación de comunicación háptica entre maquina-persona-persona

Pese a las distintas formas de que dispone el ser humano para obtener información, las dos más desarrolladas, debido al elevado uso que se hace de ellas, son los sentidos de la vista y el oído. En este proyecto se ha realizado un estudio acerca de la viabilidad del tacto para recibir y procesar información, de manera que este pueda servir como vía de comunicación complementaria.

Para ello se ha desarrollado un dispositivo (SimTac) que permite aplicar, a través de actuadores vibradores, trazos móviles o patrones estáticos sobre el antebrazo del usuario. En su diseño se han empleado materiales textiles como base y una tarjeta Arduino Mega 2560 como soporte para el software. Este prototipo se ha utilizado con un grupo de pruebas cuyas impresiones han servido para mejorar el diseño y evaluar la efectividad del dispositivo.

Sistema robotizado para el transporte de materiales en los que es necesario el control de la orientación

El presente proyecto se centra en la elaboración de un sistema que permita el control de la orientación en 3D, en tiempo real, de un manipulador ABB IRB 120 .Se trata de programar un robot industrial para el transporte de productos en los que es importante en control de su orientación. Se pretende implementar un control en cadena cerrada, en base a la información sobre la orientación proporcionada en tiempo real por un sensor inercial tipo IMU de la marca Xsens. Se ha implementado un protocolo de comunicación OPC con el fin de establecer contacto entre una aplicación de captura de datos y el controlador del robot.

Diseño de un equipo paletizador de cargas homogéneas

Un equipo paletizador, es una máquina capaz de colocar cargas sobre un palé de forma organizada.

Las cargas podrán ser cajas o sacos y el sistema las apilará, de manera que resulte posible su manipulación conjunta, su embalado y almacenamiento de forma cómoda, segura y sencilla. Debido a la multitud de cargas que se pueden paletizar, tipos de palé y los diferentes modos de control, se ha tratado de generar un diseño altamente flexible para que se pueda adaptar de manera rápida a las exigencias de la planta a instalar, de manera que resulte sencillo colocar el sistema paletizador al final de la línea de producción. El desarrollo del proyecto consiste en el diseño mecánico del sistema, el diseño de la instalación eléctrica, la especificación de requisitos del software de control, un resumen del coste aproximado de fabricación, un estudio de seguridad del equipo y la selección de los componentes necesarios

Mejora de célula de soldadura de álabes

Trabajo desarrollado durante la estancia en la empresa Zitrón y centrado en la mejora de la célula de soldadura de álabes para ventiladores allí empleada.

Las tareas desarrolladas a lo largo del proyecto han sido: a) recopilación y análisis del estado actual de la célula; b) diseño mecatrónico íntegro para mejora de la célula; c) análisis y planteamiento de mejora del utillaje-soporte de álabes; d) estudio del ciclo de trabajo.

Diseño del sistema de control para una carretilla elevadora

Actualmente, es muy habitual adquirir máquinas automatizadas con las que se gana en tiempo y eficiencia de producción, o en su defecto, dado que en muchas ocasiones esto puede suponer una gran inversión para la empresa, se tiende también a aprovechar la maquinaria de la que se dispone, pero que, debido sobre todo a los avances tecnológicos, muchas veces queda obsoleta y requiere una modificación.

Un buen ejemplo de esta situación ocurre con las carretillas elevadoras. Los modelos más nuevos funcionan de una manera automática o semiautomática. Por esa razón, éste proyecto aborda la completa automatización de un modelo de carretilla antiguo, y equiparla con los dispositivos necesarios para llevar a cabo la implementación del control automático.

A la hora de realizar el control de una carretilla elevadora, es necesario tener en cuenta diversas características del modelo a automatizar. Posteriormente se realiza un estudio de los tipos de sensores disponibles en el mercado, ya que es necesario tener un buen control en todo momento de la posición y velocidad del vehículo. Se requiere que el microcontrolador utilizado reciba datos fiables. Hay que tener también en cuenta qué tipo de microcontrolador es apto para procesar los datos recibidos de los sensores y emitir las consignas necesarias para manejar los actuadores necesarios que se encarguen del control, como pueden ser el giro del volante, el cambio del sentido de la marcha, el posicionamiento del mástil o la aceleración o desaceleración.

Modificación de mando para ayuda al autopilotaje de avión de uso deportivo

El control de una aeronave de aviación ligera, ultraligera o experimental requiere la realización de cálculos y diseños mecánicos y de ingeniería fluido-mecánica. Requiere también saber trabajar con sistemas de medida inerciales (IMU) y sus filtros, requiere conocer las técnicas de instrumentación electrónica, familiarizarse con el diseño electrónico y de circuitos electrónicos así como implementar lazos de control mediante programación.

La idea de producir un prototipo de piloto automático de éstas características constituye, por tanto, un maravilloso escenario de trabajo para el ingeniero mecatrónico que tendrá la oportunidad de poner en práctica todos los conocimientos adquiridos durante el estudio de la titulación, ampliándolos infinitamente si lo desea.

Se puede consultar una presentación en inglés de este trabajo en el siguiente enlace.

Captura y análisis de movimiento del cuerpo humano, basado en sensores inerciales, aplicado al tronco

La captura de movimiento humano se realiza a través de algunos medios y métodos,como lo son dispositivos ópticos con y sin marcadores (videografía con cámaras RGB e infrarrojas, Kinect) y sensores inerciales (acelerómetros, giróscopos y magnetómetros), entre otros.

El objetivo del presente trabajo es construir un sistema de captura de movimiento basado en IMUs, específicamente sensores inerciales, que ubicando un par de éstos en la nuca y el tronco, permita tomar parámetros cinemáticos de la orientación y realizar análisis de los mismos. Posteriormente es necesario desarrollar un sistema de gestión informático, que integre la plataforma de captura y análisis del movimiento humano. Finalmente se desea que por medio de una especificación de parámetros cuantificables se realice una validación de los resultados obtenidos comparando el sistema desarrollado con otro de mayor precisión.

Desarrollo de Koalabot Mini para trabajo colaborativo y con capacidad de comunicación vía bluetooth

La necesidad de continuar desarrollando nuevas versiones y aplicaciones que pongan en valor la idea y el diseño del ya conocido robot escalador de postes KoalaBot, ha llevado a la realización del presente proyecto. En él se pretende, sobre la base del diseño original, diseñar e implementar físicamente un modelo más sencillo, de menor tamaño, con un peso inferior a 1 Kg y que pueda ser montado fácilmente por una única persona. Su función no sería cargar con herramientas o útiles como el modelo original, sino otro tipo de aplicaciones colaborativas que puedan llevarse a cabo incorporando diferentes instrumentos a bordo del KoalaBot, tales como cámaras, diodos laser, sensores, focos, etc, con el fin de aprovechar su punto de observación privilegiado. Además, el nuevo KoalaBot podrá ser gobernado desde un Smartphone o Tablet a través de comunicación inalámbrica vía Bluetooth mediante una App propia, diseñada exclusivamente para la presente aplicación. De esta manera, el usuario podrá controlar el ascenso y descenso del Koalabot Mini de forma sencilla e intuible desde su dispositivo móvil.

Mejora del control de un par de ortesis activas para la marcha de lesionados medulares

El equipo de investigación con sede en el LIM ha investigado el uso de técnicas de dinámica multicuerpo para el diseño de ortesis activas para ayuda a la marcha y ha construido un primer prototipo para validación. Con este objetivo, se definen tres líneas de acción: diseño mecánico, buscando mejoras en el confort del sujeto y reducción del consumo energético del dispositivo, y explorando sistemas alternativos para el bloqueo y actuación de la rodilla. Control, añadiendo electromiografía (EMG) y estimulación eléctrica funcional (FES) a los sensores y actuadores existentes, respectivamente, junto con el desarrollo de estrategias de control basadas en modelos musculares y finalmente, crear una simulación que incluye un modelado muscular más preciso de los sujetos lesionados, detallando el modelo de lesionado con ortesis para dar apoyo a las líneas de diseño mecánico y control, e implementando un algoritmo de predicción del movimiento con la que se evitará hacer pruebas con la paciente de forma continuada.