Tesis profesional presentada por Daniel Alejandro Block Bucher

Licenciatura en Ingeniería Mecánica. Departamento de Ingeniería Mecánica. Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla.

Jurado Calificador

Presidente: Dr. Tadeusz Majewski Szymiec
Vocal y Director: M.C. Cosme Gómez Pineda
Secretario: Mtro. Luis Alberto Maus Bolaños

Cholula, Puebla, México a 15 de diciembre de 2005.

Resumen

La robótica es un área de estudio relativamente nueva, que en las últimas décadas ha crecido exponencialmente gracias a iniciativas por parte de empresas, casas de estudio e investigadores alrededor de todo el mundo. Una de estas iniciativas es la competencia RoboCup (The Robot World Cup Soccer Games and Conferences). Es una iniciativa para la investigación y educación a nivel internacional respecto a la Inteligencia Artificial y la Robótica.

El objetivo de esta tesis es diseñar a detalle el sistema mecánico de un robot jugador de fútbol para la competencia RoboCup en la categoría "small size" tal como lo estipula su reglamento "f-180" versión 2005. Se propusieron metas específicas basándose en participantes de esta competencia de años pasados, al igual que metas particulares.

Este proyecto empieza hablando de la robótica y su ascenso en la historia. Ya en el capítulo dos se adentra mas en lo que se va a tratar en la tesis y se plantean los antecedentes como son: la iniciativa RoboCup, la competencia y el reglamento. Teniendo los antecedentes, se crea el diseño conceptual, el cual consiste en hacer una lluvia de ideas y seleccionar las mejores y más viables para llevarse acabo. Teniendo una idea clara de lo que se desea hacer, se definen las metas individuales para cada parte del robot y se realiza la investigación, los cálculos y diseño pertinentes para cumplirlas. Con el diseño terminado, se realiza el plan de ensamble, el cual, está plasmado en diagramas de flujo tipo "espina de pescado". Por último, se presenta una cotización de las partes a comprar, a fabricar y su costo de envío en caso de ser necesario. En la conclusión y recomendaciones se explica como se hizo para cumplir las metas y se dan las características finales del robot. En las recomendaciones se tocaron varios puntos a futuro, sin embargo, uno de los principales es fabricar un prototipo para realizar pruebas y comprobar el trabajo realizado en esta tesis.

Índice de contenido

Portada (archivo pdf, 15 kb)

Índices (archivo pdf, 20 kb)

Capítulo 1. Introducción (archivo pdf, 228 kb)

  • 1.1 Antecedentes de la Robótica
  • 1.2 Objetivo del Proyecto
  • 1.3 Contenido de la Tesis

Capítulo 2. Antecedentes (archivo pdf, 99 kb)

  • 2.1 Limitaciones y Características

Capítulo 3. Diseño Conceptual (archivo pdf, 241 kb)

  • 3.1 Introducción
  • 3.2 Conceptualización
  • 3.3 Energía
  • 3.4 Chasis
  • 3.5 Sistema de Locomoción
  • 3.6 Sistema de Control de Bola
  • 3.7 Sistema de Pateo
  • 3.8 Organización y Estructura del Diseño
  • 3.9 Estructura

Capítulo 4. Sistema de Locomoción (archivo pdf, 587 kb)

  • 4.1 Introducción
  • 4.2 Metas Específicas del Sistema
  • 4.3 Metas adicionales
  • 4.4 Idea Inicial
  • 4.5 Geometría del Sistema de Locomoción
  • 4.6 Selección de Motores
  • 4.7 Ruedas
  • 4.8 Material
  • 4.9 Energía del Sistema Locomotriz
  • 4.10 Control del Sistema Locomotriz
  • 4.11 Resumen

Capítulo 5. Sistema de Contro de Bola (archivo pdf, 481 kb)

  • 5.1 Introducción
  • 5.2 Metas Específicas del Sistema
  • 5.3 Metas adicionales
  • 5.4 Idea Inicial
  • 5.5 Principios de Funcionamiento
  • 5.6 Diseño Detallado
  • 5.7 Soporte
  • 5.8 Energía y Control del Sistema de Control de Bola
  • 5.9 Resumen

Capítulo 6. Sistemas de Pateo (archivo pdf, 350 kb)

  • 6.1 Introducción
  • 6.2 Metas Específicas del Sistema
  • 6.3 Idea Inicial
  • 6.4 Configuración
  • 6.5 Diseño Detallado
  • 6.6 Selección de Servomotor
  • 6.7 Soporte
  • 6.8 Energía y Control del Sistema
  • 6.9 Resumen
  • 6.10 Resumen General del Diseño Detallado

Capítulo 7. Ensamble (archivo pdf, 536 kb)

  • 7.1 Introducción
  • 7.2 Sistema Locomotriz
  • 7.3 Sistema de Control de bola
  • 7.4 Sistema de Pateo
  • 7.5 Ensamble General

Capítulo 8. Costos (archivo pdf, 149 kb)

  • 8.1 Introducción
  • 8.2 Análisis de Costo

Capítulo 9. Conclusiones y Recomendaciones (archivo pdf, 97 kb)

  • 9.1 Conclusiones
  • 9.2 Recomendaciones a Futuro

Referencias (archivo pdf, 69 kb)

Apéndice A. Piezas Estándares (archivo pdf, 1 mb)

Apéndice B. Reglament de la Competencia Robocup Small Size (archivo pdf, 171 kb)

Apéndice C. Planos (archivo pdf, 2 mb)

Block Bucher, D. A. 2005. Diseño detallado del sistema mecánico de un robot jugador de futbol para la competencia robocup. Tesis Licenciatura. Ingeniería Mecánica. Departamento de Ingeniería Mecánica, Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla. Diciembre. Derechos Reservados © 2005.