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Diseño de un sistema teleoperado para recolección de residuos sólidos flotantes en humedales
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-07-09) Cárdenas Rondán, Richard Daniel; Oscanoa Fernandez, Hector Hugo
La degradación de los humedales en el Perú se debe en gran medida a la contaminación provocada por el ser humano, ante esto el gobierno promueve el desarrollo de tecnología para la prevención y mitigación de la contaminación como son los residuos sólidos que flotan en la superficie del agua. En el siguiente proyecto se diseña un vehículo recolector de residuos sólidos flotantes con capacidad de ser teleoperado. Esta solución apoyará en labores de limpieza, aumentando la eficiencia y reduciendo el impacto ambiental de la intervención humana o maquinaria pesada. El diseño del vehículo está basado modelos de barco del tipo catamarán cuyo casco se encuentra dividido en dos puntos de flotación. Se aprovecha el espacio entre flotadores para instalar una red que atrapará los residuos sólidos cuando el vehículo pase por encima de ellos realizando la acción de barrido. Se acondicionan electrónica de control y monitoreo, tales como una cámara, iluminación, alarma sonora, unidad de medición inercial, medidor de batería y sensores ultrasónicos para estimar el almacenamiento. Con las características propuestas el vehículo podrá realizar el barrido se hasta 5,1 hectáreas por carga de baterías. En adición se diseñó un mando de monitoreo y control remoto. La tecnología de comunicación propuesta permitirá controlar el vehículo hasta distancias de 2,5km con línea de visión. El mando además de controlar las funciones del vehículo cuenta con un zumbador para indicar alarmas y una pantalla para visualizar la información de sensores que retroalimenta el vehículo teleoperado. Se podrá utilizar el teléfono celular para recibir la señal de video desde el vehículo. El costo total del sistema se valoriza en 13 026 soles, 12 560 soles para el vehículo y 466 soles para su mando. Se diseñan piezas plásticas que podrán ser elaboradas mediante impresión 3D lo cual ayuda a reducir costos de fabricación.
Diseño preliminar de un sistema teleoperado para la recolección de residuos sólidos flotantes en los pantanos de Villa
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-03-10) Cárdenas Rondán, Richard Daniel; Oscanoa Fernández, Héctor Hugo
La presente investigación evalúa las causas de la contaminación del humedal “Los Pantanos de Villa”, además de obtener las características únicas del entorno para poder ofrecer una solución tecnológica con el fin de sustituir a la intervención humana y de maquinaria pesada en la limpieza de humedales. El objetivo principal es elaborar el diseño preliminar de un vehículo de limpieza teleoperado. Se utiliza la metodología VDI2206 de diseño mecatrónico, la cual involucra realizar un estudio del estado del arte de las tecnologías relacionadas a la limpieza de reservas de agua, proponer las funciones que realiza el sistema, diseñar tres conceptos de solución y seleccionar la solución óptima a partir de un análisis técnico-económico. Se desarrolla el sistema de manera preliminar estableciendo dimensiones generales, diagrama de módulos electrónicos y diagrama de operaciones del sistema. La solución consiste en un vehículo flotante modelo catamarán propulsado por dos motores sin escobillas, el vehículo recolecta residuos sólidos flotantes empleando una red de polietileno, comportándose el vehículo similar a una embarcación pesquera. El vehículo es controlado de manera remota usando módulos transceptores para la intercomunicación de datos y módulos FPV para la transmisión de video. Finalmente, se concluye que la presente solución, un vehículo marino a pequeña escala, cumple con los requerimientos principales de recolección, capacidad de desplazamiento y funcionamiento a radiocontrol. La solución propuesta es innovadora porque emplea únicamente energía eléctrica, cuenta con una capacidad de almacenamiento superior a otros equipos investigados y se caracteriza por poder monitorear el entorno empleando tecnologías de transmisión de video a distancia.