Implementación de una aleta caudal bioinspirada, utilizando actuadores convencionales con técnica de control avanzado para la propulsión de un robot subacuático en un entorno controlado
La presente tesis propone la implementación de una aleta caudal bioinspirada, utilizando actuadores convencionales y una técnica de control avanzado, para la propulsión de un robot subacuático en un entorno controlado. El objetivo general fue desarrollar un sistema de locomoción eficiente, inspirado...
Tallennettuna:
| Päätekijä: | |
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| Muut tekijät: | |
| Aineistotyyppi: | bachelorThesis |
| Julkaistu: |
2025
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| Aiheet: | |
| Linkit: | https://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/25799 |
| Tagit: |
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Lisää tagi | Yhteenveto: | La presente tesis propone la implementación de una aleta caudal bioinspirada, utilizando actuadores convencionales y una técnica de control avanzado, para la propulsión de un robot subacuático en un entorno controlado. El objetivo general fue desarrollar un sistema de locomoción eficiente, inspirado en la biomecánica ondulatoria del tiburón mako, capaz de superar limitaciones presentes en sistemas convencionales de hélice. La metodología incluyó el análisis morfológico de aletas de peces, el diseño mecánico del sistema, la selección de materiales adecuados, y la integración electrónica mediante un ESP32 para el robot subacuático y un ESP32-S3 con pantalla AMOLED para la unidad de control remoto. El sistema se estructura en cinco etapas funcionales: operación del usuario, comunicación, instrumentación, actuación y visualización de información. La primera permite al usuario seleccionar entre modos manual y automático desde una interfaz táctil. La comunicación por radiofrecuencia transmite los comandos al robot. La instrumentación incorpora un sensor inercial de nueve ejes, que mide la orientación en el eje de guiñada (yaw). La etapa de actuación activa un servomotor digital, un micromotor DC y un motor brushless, todos gobernados por un controlador difuso tipo PD, el cual ajusta dinámicamente la respuesta según el error detectado. Finalmente, la visualización se realiza en tiempo real mediante conexión Bluetooth hacia una interfaz gráfica desarrollada en Python. Los resultados experimentales demostraron un comportamiento estable del robot, con movimientos ondulatorios funcionales y eficientes. Se logró una frecuencia de aleteo coherente con la del tiburón mako y una navegación autónoma con error inercial inferior al 5 %, además la tasa de integridad de datos fue del 100 % y se confirmó la hermeticidad de la de la estructura del prototipo. Estas evidencias validan el diseño y funcionamiento del sistema propuesto. Además, representa un aporte significativo a la robótica bioinspirada, al demostrar la viabilidad de soluciones accesibles para la propulsión subacuática. |
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