Análisis mecánico inteligente: metodología para el estudio paramétrico de mecanismos

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dc.contributor.advisor Meneses Alonso, Jesús
dc.contributor.advisor García Prada, Juan Carlos
dc.contributor.author Corral Abad, Eduardo
dc.date.accessioned 2015-09-07T17:43:07Z
dc.date.available 2015-09-07T17:43:07Z
dc.date.issued 2014-12
dc.date.submitted 2015-02-27
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10016/21532
dc.description Mención Internacional en el título de doctor
dc.description.abstract Esta Tesis Doctoral se centra en el campo de la robótica pasiva, y más concretamente en el análisis, diseño, evaluación y su aplicación a los robots caminantes. Entre otras ventajas potenciales que ofrecen los análisis dinámicos directo e inverso de un caminante, se pueden destacar como las más significativas: controlar el riesgo de deslizamiento, mejorar la estabilidad mediante el control de la distribución de las fuerzas en las patas, disminuir la influencia de perturbaciones externas o internas (incluyendo errores de modelado), mejorar la adaptación al entorno, conseguir movimientos suaves (acomodaticios) del robot, evitar vibraciones innecesarias en la estructura mecánica, y optimizar el consumo de energía para hacer a los robots más autónomos. Entre los diversos tipos de robots caminantes posibles, se ha afrontado el estudio cinemático y dinámico en dos casos de especial interés: un bípedo humanoide y un vehículo UGV (Unmanned Ground Vehicle: vehículo terrestre no tripulado), que presentan problemáticas diferenciadas, y también algunos elementos comunes. En la tesis se investigan y proponen nuevos métodos de análisis y algoritmos, tanto directos, inversos o cuasi-estáticos que aportan nuevas soluciones a la mecánica de las máquinas objeto de estudio, que son de especial interés cuando éstas se desplazan por terreno irregular o están sometidas a perturbaciones. En esta tesis se presenta un robot bípedo con numerosos eslabones pero un sólo un actuador, basado en la combinación de mecanismos articulares clásicos, que desarrollan el movimiento completo de caminar. Es decir, el mecanismo completo posee un único grado de libertad, y ha sido bautizado con el nombre de PASIBOT. Así pues, se ha realizado el análisis mecánico completo y exhaustivo del robot PASIBOT Esta metodología puede ser aplicada a otros mecanismos, vehículos o robots. Y una de las aportaciones en esta investigación es un análisis cuasi-estático realizado a un UGV con la misma filosofía de minimizar la perdida de energía haciéndolo más pasivo y óptimo mediante un análisis mecánico fundamental. Sobre las dos plataformas seleccionadas, se han llevado a cabo numerosos experimentos con la finalidad de verificar el grado de consecución de los objetivos propuestos, con resultados muy satisfactorios.
dc.description.abstract This thesis focuses on the field of passive robotics, and more specifically in the analysis, design, evaluation and implementation of walking robots. In the potential advantages of direct and inverse dynamic analysis of a walker, can be highlighted as the most significant: control the risk of slippage, improve stability by controlling the distribution of forces in the legs, reduce the influence of external or internal disturbances (including modeling errors), better adaptation to the environment, getting smooth movements (accommodating) of the robot, avoid unnecessary vibrations in the mechanical structure, and optimize energy consumption for the most autonomous robots. Among the various possible types of walking robots, has tackled the kinematic and dynamic study in two cases of particular interest: a humanoid biped and UGV vehicle (Unmanned Ground Vehicle), which have different problems, and some common elements. The thesis research and propose new analysis methods and algorithms, both direct, inverse or quasi-static to bring new solutions to the mechanics of the machines under consideration, which are of particular interest when they travel on rough terrain or are subject to disturbances. In this thesis a biped robot with numerous links but only one actuator, based on the combination of classic joint mechanisms that develop full walking motion is presented. That is, the whole mechanism has a single degree of freedom, and has been named to PASIBOT. Thus, there has been a complete and comprehensive analysis of PASIBOT mechanical robot This methodology can be applied to other mechanisms, vehicles or robots. And one of the contributions in this research is a quasi-static analysis to a UGV with the same philosophy to minimize energy loss and optimum passive making it through a fundamental mechanical analysis. On the two selected platforms, have conducted numerous experiments in order to verify the degree of achievement of the objectives, with very satisfactory results.
dc.format.mimetype application/pdf
dc.language.iso spa
dc.rights Atribución-NoComercial-SinDerivadas 3.0 España
dc.rights.uri http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/
dc.subject.other Análisis numérico
dc.subject.other Robótica
dc.subject.other Robots bípedos
dc.subject.other Análisis dinámico
dc.subject.other Mecánica
dc.title Análisis mecánico inteligente: metodología para el estudio paramétrico de mecanismos
dc.type doctoralThesis
dc.subject.eciencia Ingeniería Mecánica
dc.rights.accessRights openAccess
dc.description.degree Programa Oficial de Doctorado en Ingeniería Mecánica y de Organización Industrial
dc.description.responsability Presidente: Antonio Giménez Fernández.- Vocal: Guiseppe Carbone - Secretario: Ramón Ignacio Barber Castaño
dc.contributor.departamento Universidad Carlos III de Madrid. Departamento de Ingeniería Mecánica
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