Departamento de Ingeniería Mecánica
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Publicación Acceso abierto A continous Tendon-Driven Delta Robot - The Dr. Otto Octavius Project(Universidad de los Andes, 2024-06-15) Álvarez Vanegas, Daniel Alejandro; Camargo Leyva, Jonathan; Jonathan Camargo LeyvaThis document presents the design, implementation, and testing of a Tendon-Driven Continuum Robot (TDCR) named "Dr. Otto Octavius." The project aims to explore the capabilities and applications of a soft robotic system driven by tendons, similar to the muscular structure of an octopus. The robot consists of multiple segments and sections connected by joints, actuated by tendons controlled via a custom-designed electronic and communication system.The report details the mechanical design, including the structure and assembly of the robot, and the development of the control electronics, emphasizing the integration of an Inertial Measurement Unit (IMU) system for precise motion tracking. Calibration procedures for both initial offsets and movement verification are described to ensure accurate control and operation of the robot. Furthermore, the document includes an analysis of the robot’s performance in executing various movements and provides troubleshooting guidelines and maintenance recommendations. The project demonstrates the potential of TDCRs in accessing difficult-to-reach areas, assisting in manufacturing processes, and supporting individuals with disabilities, highlighting the versatility and adaptability of soft robotic systems.Publicación Acceso abierto A digital twin demonstrator to enable flexible manufacturing with robotics: a process supervision case study(Universidad de los Andes, 2020) Martínez Castaño, Santiago; Barbieri, GiacomoLas empresas manufactureras se enfrentan a diferentes desafíos. Por un lado, la producción está pasando de la producción en masa a la adaptación y personalización en masa. Las fábricas reconfigurables, adaptables y en evolución son necesarias para lograr la flexibilidad requerida. Por otro lado, la tecnología debe integrarse con las habilidades humanas para ayudar a los operadores a supervisar y mantener las plantas de fabrica que exhiben una complejidad creciente. En línea con el paradigma de la Industria 4.0, proponemos un Demostrador de 'Digital Twin' para apoyar la actividad de supervisión del operador en el contexto de la fabricación flexible con robótica. La supervisión se logra a través de una Interacción Hombre-Computadora-Máquina (HCMI) habilitada con la tecnología Digital Twin. El demostrador sugerido se implementa y se valida mediante un estudio de caso de laboratorio donde demostramos cómo la interacción HCMI propuesta permite la supervisión 'casi en tiempo real' del sistema de fabricación en su autoadaptación a la producción y los cambios en su ambiente.Publicación Acceso abierto A fuzzy logic controller for a hydrostatic transmission for an electric hybrid bus in Bogotá(Uniandes, 2016) León Quiroga, Jorge Andrés; González Mancera, Andrés Leonardo; García Bravo, José Manuel; Muñoz Camargo, Luis Ernesto; Mantilla, Juan MiguelThe control strategy in a hydraulic hybrid vehicle is very important for taking advantage of its full potential. In a hydraulic hybrid vehicle, the hydrostatic transmission can be controlled in order to optimize the entire system. A hydrostatic transmission is composed basically of a hydraulic motor and a hydraulic pump. For an electric hybrid vehicle an electric motor is the prime mover. In this study the control variables are the displacements of the hydraulic devices and the objective is to optimize the system efficiency. All possible combinations of displacements were tested through simulation and the most efficient combination was recorded. Around 9% of the energy can be saved using the most efficient configuration of the hydrostatic transmission. Fuzzy logic theory was used to simulate the driver input and proposed as a control strategy for the hydrostatic transmissionPublicación Acceso abierto A GEMMA-based decentralized architecture for smart production systems(Uniandes, 2020) Hernández Rodríguez, José Daniel; Gutiérrez, David Andrés; Barbieri, GiacomoWithin the Industry 4.0 paradigm, production systems have shifted into Smart Production Systems controlled through decentralized architectures. To enable the development of decentralized architectures supervised from a central coordinator, it is necessary to define common approaches and vocabularies to facilitate the exchange of real-time data and information among the different manufacturing entities. To face this challenge, a GEMMA-based decentralized architecture is proposed within this paper. A Hierarchical Design Pattern for UR-controllers is introduced to generate code from specifications expressed in accordance with a GEMMA-GRAFCET representation. Then, a PLC-controlled system is integrated with a Universal Robot for the generation of a Decentralized Architecture Supervised from a Central Coordinator. Through a lab case study, it is demonstrated how the proposed approach enables the implementation of a decentralized architecture through the use of a common vocabulary for the management of the operational modes of production systemsPublicación Acceso abierto A monitoring digital twin for services of controlled environment agriculture(Universidad de los Andes, 2021) González Sánchez, Juan Pablo; Sánchez Londoño, David; Barbieri, Giacomo; Fumagalli, Luca; Romero Díaz, David CarlosDue to the already known problem about feeding the world's population in the next decades, the improvement of agricultural production systems has been widely explored, with technology being the main tool to create viable solutions like smart farming systems. Therefore, now it is common to find in the literature different proposals about how to implement these systems. Based on this, one of the possible solutions for the development of a smart farming system is the implementation of a Digital Twin (DT). However, implementing a DT could be a complex task since it requires skills in different areas (IoT knowledge, advance programming skills, agriculture expertise, and user interface design experience). Hence, the purpose of this work is to propose an architecture that allows for the implementation of a DT easily with monitoring functions (which is known as a Monitoring DT). It was developed to hold services for climate monitoring, display the state of the system, and plant management, and its implementation is based on a digital transformation model for the industry 4.0.Publicación Acceso abierto A raspberry pi-based solution for high-frequency acquisition and transmission of measured data(Universidad de los Andes, 2021) Nocua Meneses, Juan Sebastián; Barbieri, Giacomo; Abolghasem Ghazvini, SepidehModern measurement and process automation solutions are of vital importance within the current context of industry 4.0. It is required to develop efficient, effective, and even low-cost alternatives. In this document, the Raspberry Pi is presented as a small but powerful computer, capable of performing multiple functions within a general process of remote data acquisition and sending to an online server. Then, a particular case study is explained, in which a specific sensor is used as a source of measured data from a Raspberry Pi, and then sent to a web application developed specifically to host data samples. All the above was done after an extensive theoretical analysis of the scope and limitations of the Raspberry Pi and the other elements concerning the designed process flow.Publicación Acceso abierto A study of the elastic recovery of manicaria saccifera / PLA composite after enduring a radial bending conformation process(Uniandes, 2016) Vásquez Gutiérrez, Gabriel Camilo; Marañón León, Edgar AlejandroPublicación Acceso abierto A systems engineering design process for production machines : application to a coffee grinder(Universidad de los Andes, 2017) Martínez Franco, Nicolás Antonio; Barbieri, Giacomo; 603932; Muñoz Camargo, Luis Ernesto"... The purpose of the general case study was to design and build an automatic modular machine that roasts, grinds and packs ground coffee. As an initial procedure, it was considered to work in three modules independently. A roasting module, a grinding module and a packaging module. As additional work, further iterations are proposed to the initial designs and the union of the modules. The scope of this project considers only the coffee grinding module as completely independent from the rest of the machine. The other modules correspond to the projects of other students..." -- Tomado del Formato de Documento de Grado.Publicación Acceso abierto Absorción de impactos en cascos de adultos para bicicleta(Universidad de los Andes, 2019) Eraso Ascuntar, Andrés Felipe; Marañón León, Edgar AlejandroEn este trabajo se analiza el desempeño de dos cascos de bicicleta disponibles en el mercado colombiano de acuerdo a la prueba de absorción de impactos de la norma NTC 5239. Para ello, se adapta una máquina de caída libre, se diseña y se manufactura una horma de ensayos, se miden aceleraciones durante el lanzamiento y se determina la composición química de los cascos. De acuerdo a los resultados, uno de los cascos tiene mejor desempeño que el otro, principalmente por la geometría y el diseño que tiene.Publicación Acceso abierto Los aceites vegetales como combustibles en los motores Diesel - análisis de mezclas con alcohol y gasoil(Uniandes, 2005) Gutiérrez, Néstor Sergio; Beltrán Pulido, Rafael GuillermoPublicación Acceso abierto Acercamiento a una metodología basada en Virtual Commissiong para integrar Digital Twins en sistemas de manufactura desde una estrategia de Scheduling Industrial(Universidad de los Andes, 2020) Espinosa Gómez, Jorge Adoney; Barbieri, GiacomoThis work continues with the efforts of the machinery dynamics group to implement a methodology based on Virtual Commissioning to insert Digital Twin technology in production processes. Specifically, in this work was tested a strategy for the production scheduling of a simulation based on Virtual Commissioning technology by implementing an existing and extended Scheduling algorithm. Additionally, modifications are added to make the system a few more complex by adding preference of materials to the process. In the end, was demonstrated the effectiveness of the proposed strategy for a more efficient production schedule than producing in the order of job generation. Comparison with other proposed and implemented strategies is left for future work.Publicación Acceso abierto Acondicionamiento de impresora 3D para la generación de telas no tejidas(Uniandes, 2016) Balcázar Jiménez, Lorena; Camargo Leyva, Jonathan; Núñez Gamboa, Juan SebastiánPublicación Acceso abierto Acondicionamiento de los laboratorios para el curso de procesos de manufactura(Uniandes, 2002) Alviares Almeida, Joel; Mateus Sandoval, Luis MarioEl objetivo principal de este proyecto es acondicionar los laboratorios para el curso de procesos mecánicos con prácticas para los procesos más tradicionales de manufactura que se realizan en el país. Se busca implementar para el curso las siguientes prácticas: Inyección, Extrusión, Laminación, Fundición, CNC. Se pretende con este proceso de reacondicionamiento, poner a disposición de estudiantes y profesores, unas guías de laboratorio para los procesos de manufactura más comunes en el área de procesos mecánicos, con fines exclusivamente didácticos y no de investigación. El objetivo adicional de este trabajo es escribir las guías que complementan cada práctica de laboratorio para las máquinas de los procesos de manufactura antes mencionados. Las guías presentan toda la información necesaria para el desarrollo de las prácticas, como marco teórico, adquisición y descripción de cada equipo, normas mínimas de seguridad industrial, guías de operación de cada máquina y los resultados de cada práctica. También se busca que la mayoría de las prácticas se puedan realizar en el laboratorio de mecánica ubicado en el primer piso del edificio W.Publicación Acceso abierto Acondicionamiento de un manipulador tipo SCARA para un sistema de corte de tela automatizado(Universidad de los Andes, 2022-07-28) Guzman Pineda, David Camilo; Rodríguez Herrera, Carlos Francisco; 79241726En el presente articulo se propone una metodología para el corte de tela industrial de manera automatizada utilizando el robot SCARA T3. En este se realiza un trabajo de robotización donde a partir de un modelo digitalizado de corte se desarrolla una trayectoria de corte en base a las restricciones geométricas que posee el manipulador robótico. A su vez teniendo en cuenta los 3 grados de libertad que se manejan en una operación de corte corriente, 2 grados traslacionales y un grado rotacional. En segunda instancia se realiza el acondicionamiento del robot para la manipulación de una maquina cortadora en los tres grados de libertad a través de un acople en el eje de articulación nº 3. Por otra parte, se presentan los resultados del trabajo a través del trazo de las trayectorias en un espacio de trabajo limitado por el manipulador SCARA y una presentación de esta aplicación a través de diferentes manipuladores robóticos con un mayor espacio de trabajo.Publicación Acceso abierto Acondicionamiento del sistema eléctrico y escalamiento de un bipedestador para pacientes con parálisis cerebral infanil(Universidad de los Andes, 2019) Otremba Zambrano, Juan Pablo; Mateus Sandoval, Luis Mario; Casas Rodríguez, Juan Pablo"El objetivo de este proyecto es el diseño y manufactura de un bipedestador eléctrico para pacientes con parálisis cerebral infantil menores de 4 años de edad.La parálisis cerebral infantil es un trastorno cerebral que afecta la comunicación entre el cerebro y los músculos. Afecta a 3 de cada 1000 nacimientos. La bipedestación contribuye de forma positiva en el sistema circulatorio, respiratorio, en la prevención de osteoporosis y una correcta postura."--Tomado del Formato de Documento de Grado.Publicación Acceso abierto Actualización del Micro Torno CNC uniandes para mejorar las tolerancias de manufactura(Uniandes, 2016) Martínez Franco, Juan Camilo; Núñez Gamboa, Juan Sebastián; Rojas Mora, Fabio Arturo; Rodríguez Herrera, Carlos FranciscoPublicación Acceso abierto Actualización y puesta en funcionamiento del banco de simulación eólico Uniandes(Uniandes, 2012) Puentes Castilla, María Paula; Pinilla Sepúlveda, Alvaro Enrique; López Mejía, Omar DaríoPublicación Acceso abierto Actualización y puesta en marcha de un software cotizador de procesos de mecanizado(Universidad de los Andes, 2011) Fuquene Reina, Luis Miguel; Rojas Mora, Fabio Arturo; Escobar Gutiérrez, Jairo ArturoPublicación Acceso abierto Adaptación de un generador eléctrico de imanes permanentes y flujo radical(Uniandes, 2004) Santos Jaimes, Alfonso; Pinilla Sepúlveda, Alvaro EnriqueEl objetivo de la investigación es la adaptación de un generador eléctrico de imanes permanentes y flujo radial que permita la obtención de una potencia eléctrica de salida superior a 400 wattios en condiciones de bajas revoluciones del eje de entrada del generador (entre 300 y 1000 RPM). Se desea alcanzar eficiencias de conversión de energía mecánica a eléctrica disponible entre el 60 y el 70%; y de conversión de energía magnética a eléctrica superior al 70%. Para el desarrollo de este generador se toma como base un alternador convencional de carro, el cual genera corriente al tema en condiciones normales de funcionamiento a 3600 RPM en el eje. Para lograr el objetivo se busca aumentar la potencia de entrada necesaria para hacer girar el rotor, para ello se cambia el bobinado inductor tradicional por 6 pares de polos de imanes permanentes de tierras raras (Neodimio, Hierro y Boro), que poseen una remanencia magnética de 1.366 Teslas III sin importar la velocidad de rotación del eje del generador, además no consumen energía eléctrica para producir el campo magnético...Publicación Acceso abierto Adaptación de un sistema motor-bomba para operación conmutable de bombeo y generación de energía eléctrica(Universidad de los Andes, 2019) Torres Ruíz, Juan Esteban; Pinilla Sepúlveda, Alvaro Enrique"En el laboratorio de mecánica de fluidos de la Universidad de Los Andes se encuentra un banco de pruebas con una bomba centrífuga opera como turbina de generación de energía. El presente proyecto muestra las modificaciones realizadas para permitir una operación conmutable de bombeo y generación de energía eléctrica." -- Tomado del Formato de Documento de Grado.