Aportaciones metodológicas al diseño y selección de sistemas de accionamiento eléctricos para minimizar los requerimientos de tiempo, consumo energético y potencia en manipuladores cartesianos considerando el efecto de cargas no inerciales

Abstract

Esta tesis de maestría se centra en el desarrollo de una metodología para el diseño y selección de sistemas de accionamiento eléctricos para manipuladores cartesianos, considerando el efecto de cargas no inerciales. El propósito de esta metodología es brindar al diseñador una secuencia de pasos lógicos que permitan llevar a cabo el proceso de diseño de estos sistemas, apuntando a la optimización de las variables tiempo requerido, consumo energético y/o potencia nominal requeridas, de acuerdo con el contexto operacional relacionado y considerando, las prioridades establecidas según las necesidades identificadas. Así mismo, dentro del marco metodológico propuesto, se proponen lineamientos de diseño y se indican las herramientas y métodos que es conveniente y oportuno utilizar dentro de la secuencia de pasos lógicos definidos. La estructuración de esta metodología se fundamenta en una extensa revisión del estado del arte referente a las metodologías y herramientas desarrolladas hasta la fecha en esta área, y en el desarrollo y análisis de modelos dinámicos enfocados a caracterizar el impacto de las decisiones tomadas en el proceso de diseño sobre parámetros de desempeño relevantes, como los enumerados arriba. En esta tesis se determinan los beneficios potenciales que pueden obtenerse en el desempeño de sistemas de accionamiento eléctricos para manipuladores cartesianos al evaluar la incidencia de factores asociados a su síntesis y selección, tales como la distribución de tiempos de las operaciones en el ciclo de movimiento, relación de transmisión, selección de saturación y definición del perfil de velocidad en función de las operaciones realizadas por el mecanismo de acuerdo con su contexto operacional. Los factores anteriores definen la estrategia de movimiento y en esta investigación se analiza su incidencia en el desempeño final de la solución desarrollada.