Diseño de un sistema mecatrónico móvil para exploración del entorno de trabajo y monitoreo de grietas ocultas en la Antártida

Abstract

En la Antártida, la presencia de grietas ocultas y el desconocimiento del entorno en tiempo real representan un peligro constante para los investigadores que realizan trabajos de campo. Frente a esta problemática, esta tesis tiene como objetivo monitorear las grietas ocultas y realizar un mapeo previo del entorno del área de trabajo, con el fin de prevenir accidentes durante las expediciones. Para ello, se diseña un sistema mecatrónico móvil mediante una metodología que incluye un diseño conceptual (análisis del estado del arte, definición de requisitos, etc.) y un diseño mecatrónico. El sistema está conformado por tres subsistemas principales: desplazamiento, monitoreo de grietas y teleoperación remota. Posee seis ruedas con suspensión independiente Double Wishbone y un mecanismo de direccionamiento doble Ackermann, lo que le proporciona una mayor estabilidad, tracción y maniobrabilidad sobre suelos Antárticos. Su estructura modular permite el ensamblaje de una manera eficiente y rápida, facilitando su mantenimiento. Se integran sensores como un LIDAR, una cámara y un georradar (GPR), los cuales permiten el monitoreo de las grietas y mapeo del entorno. Además, el sistema cuenta un sistema de energía distribuida, alimentado por una batería de 48V, con protección mediante relés, fusibles y un botón de emergencia. En conclusión, se propone como una herramienta que evita que los científicos que realizan trabajos de campo en la Antártida sean víctimas de accidentes, como caídas por la presencia de grietas ocultas, al permitirles tener un mayor conocimiento sobre el entorno en que trabajan.