Diseño de un mecanismo para un robot metamórfico para exploración

Resumen

Este artículo propone el diseño de un sistema mecánico capaz de ejecutar la morfosis entre un robot caminante tipo hexápodo y un robot esférico, basado en un modelo de 4 barras, permitiendo la exploración en diferentes terrenos y manufactura basada en tecnología de impresión 3D. El diseño de los elementos que integran este prototipo se desarrolló bajo la perspectiva técnica de la metodología Quality Funtion Design (QFD), obteniendo como resultado experimental un sistema Manivela-Balancín acoplado a cada extremidad, el cual permitió la locomoción típica de un robot artrópodo y al mismo tiempo, extender la capacidad de movilidad al generar una mórfosis con el propósito de realizar una locomoción esférica. Esta locomoción se desarrolló con el objetivo de aprovechar la ventaja dinámica en una superficie donde la cubierta del mecanismo permitiera un desplazamiento sin restricciones, específicamente, en un terreno regular plano, bioinspirada en el desplazamiento “flic-flac” de la araña del desierto (Cebrennus Villosus). El análisis cinemático para este modelo fue representado con el método analítico. La geometría y dimensiones de los elementos fueron desarrollados para su fabricación con tecnología de impresión 3D, con base en las propiedades mecánicas del material Poliácido-láctico (PLA), sin comprometer las capacidades de carga y torque de los servomotores del robot Bioloid®, el cual fue empleado como base del diseño. Para comprobar la capacidad del mecanismo se realizó un análisis general de elemento finito, con lo que es posible verificar que el material satisface las propiedades mecánicas necesarias para el uso operacional del mismo.