Construcción de un mecanismo bio-inspirado para auto volteo de vehículos terrestres.

Abstract

Los escarabajos de la familia Elateridae son insectos capaces de ejecutar un movimiento de auto-volteo cuando se encuentran en una posición invertida. Este comportamiento ha despertado gran interés debido a que el salto es ejecutado sin la intervención de las patas del insecto. La implementación de este comportamiento de auto-volteo en plataformas robóticas y vehículos terrestres puede presentar una gran ventaja al momento en que éstos se desplacen sobre un terreno agreste y escarpado. En el presente trabajo se implementó un mecanismo de eslabones rígidos saltador que replica el comportamiento observado en los Escarabajos Clic. Este mecanismo fue evaluado y puesto a prueba para determinar, cualitativamente, similitudes entre el salto del escarabajo y el ejecutado por el modelo propuesto. Para realizar esta comparación se desarrolló una plataforma de pruebas, la cual permitía manipular y liberar el mecanismo bajo condiciones ideales y de forma controlada. Estas pruebas determinaron que el movimiento del mecanismo no coincide directamente con lo observado en los escarabajos pero que la bio-inspiración detrás del diseño de la propuesta continúa siendo válida para la aplicación deseada. A partir del primer modelo, se realizó una iteración del diseño del mecanismo, el cual mejoró el desempeño del mismo y se modificó el diseño de la plataforma de pruebas con el fin de mejorar las condiciones de liberación del prototipo. Utilizando el nuevo modelo del mecanismo y plataforma se realizaron pruebas con el fin de comprender el concepto detrás del comportamiento del mecanismo. Estas pruebas comprobaron que las masas e inercias de los eslabones del mecanismo son un factor importante para determinar el movimiento del mismo. Finalmente, se construyó una plataforma robótica en la cual fue implementado el mecanismo propuesto, con el fin de demostrar la viabilidad del mecanismo para el auto-volteo de plataformas y vehículos terrestres. A partir de esto se concluyó que el mecanismo permite el auto-volteo pero su eficiencia será mayor en elementos a pequeña escala.