Diseño de un sistema mecatrónico móvil para apoyo en el traslado de muestras durante la prospección geológica
Date
2024-10-02
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Publisher
Pontificia Universidad Católica del Perú
Abstract
El presente trabajo de tesis explora las tecnologías de navegación autónoma aplicadas en
terrenos irregulares, enfocado en la prospección minera. La prospección consiste en la
recolección de muestras a lo largo de grandes extensiones de terreno con el fin de determinar
un yacimiento mineral. Existe un desafío ergonómico que enfrentan los operarios, quienes
deben recorrer largas distancias transportando muestras que, en conjunto, pueden llegar a pesar
cerca de 25 kilogramos. Por ello, se plantea el diseño de un vehículo autónomo para agilizar el
proceso de traslado de muestras.
El vehículo debe ser capaz de identificar su ubicación y orientación, por lo cual se emplea un
sensor inercial y un dispositivo GNSS que lo dirige a su destino. En paralelo, debe ser capaz
de analizar la transitabilidad del terreno a fin de identificar el espacio disponible. Con este
propósito, se integran sensores LiDAR y cámaras de profundidad para realizar un análisis
exteroceptivo de la geometría, complementado con un análisis por apariencia a través imágenes
de la cámara.
La dirección del vehículo se logra mediante un servomotor que opera mediante un mecanismo
de dirección Ackerman, mientras que la tracción es proporcionada por un motor brushless DC
y transmitida a través de una cadena. Todo el vehículo es energizado por medio de una batería
Ion-Litio recargable y contiene elementos de protección, como el relé electromecánico y
fusibles. La información de los sensores debe ser procesada por una unidad de procesamiento
con GPU, y los actuadores son controlados por un microcontrolador. El diseño mecánico
contempla una suspensión Double Wishbone delantera y un eje sólido en la parte trasera.
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Keywords
Minas y riquezas minerales--Prospección, Vehículos autodirigidos--Diseño y construcción, Mecatrónica
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