Diseño de un sensor fuerza/torque para ser implementado en sistemas de control por impedancia - Carmona Vargas, Joshua Jafeth 1997-; Cruz Sojo, Jazmín Alexandra 1997-; Chaves Arbaiza, Israel 1992- ([San José, Costa Rica], 2022)
El trabajo consiste en el diseño de un sensor fuerza/torque para ser implementado en el sistema de control por impedancia del robot humanoide, a su vez evaluando su geometría en el robot asistente del ARCOS-Lab. El sensor, nombrado en el desarrollo del proyecto como "prototipo externo", plantea una deflexión controlada en las columnas horizontales ubicadas en las zonas superior e inferior del dispositivo. Con la aplicación de fuerzas en los sentidos axial y radial en el sensor, así como el torque en el sentido axial, las zonas de deformación tienden a estar en tensión o comprensión de forma correspondiente con la dirección de las cargas. La medición de la deformación se realiza por medio de galgas extensiométricas ubicadas en las zonas de medición. El prototipo se valida por medio de un modelado computacional mediante el método de elementos finitos. El análisis se realiza a partir de las condiciones de fuerza y torque críticas a las que se ven expuestos los robots en su funcionamiento habitual, estudiadas y cuantificadas previamente a realización del análisis. Asimismo, se realizó el prototipo del modelo por medio de impresión 3D, con lo cual fue posible corroborar el comportamiento y dirección de las deformaciones y de las señales emitidas en las zonas de deflexión. Se presenta un diseño con una geometría y ubicación de los puntos de medición que propicia comportamientos definidos dependiendo de la fuerza o torque presente. El prototipo externo, además, reduce la interferencia entre señales, con lo que se da una mayor claridad en las reacciones detectadas, y permite identificar correctamente el tipo de fuerza o torque aplicado.
Proyecto de graduación (licenciatura en ingeniería mecánica)--Universidad de Costa Rica. Facultad de Ingeniería. Escuela de Ingeniería Mecánica, 2022.
Keywords: SENSORES -- DISEÑO Y CONSTRUCCION; SISTEMAS DE CONTROL; IMPEDANCIA MECANICA; CONTROL ELECTRONICO; SISTEMAS DE CONTROL DE AUTOMATAS -- DISEÑO Y CONSTRUCCION; CONTROL AUTOMATICO -- DISEÑO