proyecto
Robot Móvil Autónomo para Operaciones de Toma de Muestras y Regadío al Interior de Tranques de Relave
Registro en:
17PIRAM-80592
2017-80592-INNOVA_PRODUCCION
Autor
Ivania Misetic Suarez
Ingenieriasolidwork Ltda
Institución
Resumen
Creación de un Robot Móvil Anfibio con la Capacidad de Desplazarse por Terrenos Líquidos Fangosos o Arenosos Siguiendo una Trayectoria Global Predefinida y Georreferenciada con Autonomía para Desplazarse en un Área de 200x200 Metros. Creación de una Estación de Operaciones que Permita Crear una Trayectoria Global Georreferenciada se Comunique con el Robot durante la Operación de este para Mantener sus Datos de Operación y Permitir su Tele Operación cuando Sea Necesario. Crear un Robot que Permita la Automatización de Tomas de Muestras y la Irrigación de Soluciones Líquidas Dedicado a Disminuir el Polvo Contaminado que Generan los Tranques de Relave al Secarse Contribuyendo a Disminuir el Problema Ambiental que Hoy Generan Estos Tranques. Crear un Sistema de Irrigación Automatizado que Pueda Ser Montado en un Robot y que Funcione a Través de una Trayectoria Global Autónoma Predefinida Formada por Puntos Georreferenciados. Crear un Sistema de Muestra Automatizado que Pueda Ser Instalado en un Robot y que Permita su Funcionamiento Basado en Puntos Georeferenciados. Realizar un Set de Pruebas en Terreno que Permita Validar el Logro del Objetivo General. Los Tranques de Relaves Deben Ser Monitoreados Constantemente Tomando Muestras del Comportamiento de Estos Primero para Asegurar el Adecuado Confinamiento y Secado de los Barros que Ahí se Depositan y Luego Asegurar un Comportamiento Amigable de este con el Medio Ambiente durante su Vida Útil. Para lo Anterior Descrito es Necesario Tomar Muestras del Comportamiento de los Barros Depositados en el Tranque de Relave por Toda su Superficie Incluso es Necesario Algunas Veces Irrigar con Soluciones que Disminuyan la Generación de Polvo Contaminado en Suspensión Producto de las Ráfagas de Viento que lo Atraviesan. En este Caso se Propone la Creación de un Robot Móvil Anfibio con la Capacidad de Desplazarse por Terrenos Líquidos Barrosos o Arenosos que Son los Típicos de Encontrar en la Superficie de un Tranque de Relave. El Robot Tendrá la Capacidad de Tomar Muestras del Terreno que Estarán Georreferenciadas Realizando una Trayectoria en Forma Autónoma por sobre la Superficie del Tranque de Relave. Estará Preparado para que Frente a Algún Problema de Operación Sea Capaz de Volver al Punto de Origen para Lograr su Recuperación. El Robot Contará con un Sistema de Propulsión Mixto donde Dos Flotadores Giratorios Entregarán Potencia en una Ambiente Líquido Comportándose como Hélices de Propulsión los Mismos Podrán Comportarse como Ruedas de Tracción en un Medio Fangoso o como Ruedas en un Medio Arenoso o Tierra con un Nivel de Compactación que No Permita Deslizamiento Descontrolado de sus Ruedas. Este Robot No Estará Preparado para Terrenos Pedregosos o Rocas. Se Realizarán Dos Modelos el Primero Tendrá un Tamaño Aproximado de 120 X 60 Centímetros y el Otro de 200 X 100 Centímetros esto por las Capacidades de Transporte que Deben Tener. En Ambos Casos el Equipo Tendrá la Capacidad de Transportar un Carrusel de Muestras Líquidas Alimentadas de una o Más Bombas para Automatizar su Función este Carrusel Será de Operación Independiente del Resto del Robot sin Embargo Habrá una Comunicación que Permitirá Tomar la Muestra o Realizar Alguna Operación en el Punto Geográfico Necesario. El Robot Tendrá Capacidad de Operación Tele Operada para Poder Ubicarlo en Algún Lugar Específico y También la Capacidad de Seguir una Trayectoria Planificada Anteriormente en Forma Autónoma lo que Significa que Podrá Navegar en Forma Reactiva y en Forma Planificada. Respecto al Consumo Energético la Idea es que el Robot Pueda Tener una Autonomía para Operar en una Superficie de 200 X 200 Metros Realizando Tomas de Muestras U Operaciones Cada 50 Metros Lineales sin Embargo Será Diseñado Modularmente de Tal Manera de Poder Reponer sus Baterías y Recargar su Carrusel de Muestras sin Perder los Datos de la Misión en Curso. Existirá una Comunicación Constante entre el Robot y el Puesto de Mando en Tierra a Través de la que se Tendrán los Datos del Estado de la Operación Consumos Energéticos y de Avance en la Misión. Será Posible Intervenir la Operación del Robot desde este Puesto de Tierra. La Idea es Asegurar un Enlace de Comunicación de hasta 500 Metros a la Redonda del Robot. El Proyecto se Dividirá en Tres Módulos que se Relacionan entre ellos Pero Totalmente Independientes en su Operación:a. - Módulo Toma de Muestra o Accionamiento de Aspersores. En el Caso de Toma de Muestras este Módulo Será un Carrusel con a lo Menos 20 Tubos de Vidrio donde se Recibirán las Muestras Protegidas lo Suficiente como para Impedir su Contaminación. En una Primera Instancia se ha Pensado que un Pequeño Brazo Robótico Manipule una Manguera que Recuperará desde la Superficie la Muestra a Través del Uso de una Bomba Negativa. En el Caso del Accionamiento de Aspersores que Irriguen la Superficie se Realizará a Través de Dos Bombas que Entregarán el Líquido a Presión por Cada Lado del Robot. En Ambos Casos este Módulo Actuará cuando se Logre la Posición Georreferenciada. B. - Módulo Robot Anfibio. Este Será un Vehículo con la Capacidad de Transportar el Set de Muestras o el Líquido a Irrigar con la Capacidad de Moverse en Forma Manual a Través de un Control Remoto o en Forma Autónoma a Través de una Trayectoria Planificada. C. - Módulo Planificación de Trayectoria. Este se Encargará de Permitir a un Operador Definir una Trayectoria como un Conjunto de Puntos Referenciados donde en Cada Uno de los Cuales se Deba Tomar una Acción. Este Módulo Entregará por un Lado las Órdenes de Desplazamiento al Robot y por Otro Lado las Ordenes al Módulo de Toma de Muestras o Acciones de Irrigación de Líquido. Este Módulo Debe Ser Capaz de Transmitir el Avance de la Misión y las Variables de Operación en Línea a una Estación de Tierra. Una Parte de este Módulo Estará Montado sobre el Robot y la Otra Parte Estará en la Estación de Tierra. Respecto al Tiempo de Desarrollo del Proyecto se ha Establecido que se Generará un Primera Versión de Prototipo a los Seis Meses de Comenzado el Proyecto y la Entrega de un Prototipo Definitivo al Cabo de 12 Meses. Corporación de Fomento de la Producción