Diseño y construcción de un sistema de corte para fruto de Palma Africana

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Título : Diseño y construcción de un sistema de corte para fruto de Palma Africana
Autor : Masache Apolo, July Ana
Director de Tesis: Obando Herrera, Fabio Eduardo
Resumen traducido: The present development of a technological device entitled "Design and construction of a system for cutting African Palm fruit", is intended for the technical, social and palm cultivation field. It is a system made up of a passive exoskeleton for upper limbs with two degrees of freedom. Which helps the user to maintain the position and has the ability to reduce a certain fraction of muscular activity of the arms when making the cut. For the design of the exoskeleton, the regulations of the Ecuadorian standardization institute NTE INEN-ISO 7250-1 were taken into account, as well as the Regulations on safety and health of workers and improvement of the work environment. The prototype was made with both mechanical and electrical components and materials that are easily available in the Ecuadorian market focused on Latin American anthropometric measurements and human biomechanics. For the mechanical design, finite element simulations were performed for static analysis of the elements in Inventor. For the design of the electrical control system, the identification of the plant was implemented with the support of Matlab software to determine the transfer function that describes the behavior of the system and also determine the parameters of the PID controller that is implemented in Arduino. With the design parameters, the position and orientation of the exoskeleton are determined, which allow the operator to carry out the African palm harvesting activity in an ergonomic environment with respect to its cutting posture, in addition to being an easy-to-assemble prototype that allows pleasant movement. of the operator.
Resumen : El presente desarrollo de un dispositivo tecnológico intitulada “Diseño y construcción de un sistema de corte de fruto de Palma Africana”, está destinado al campo técnico, social y palmicultural. Es un sistema conformado por un exoesqueleto pasivo para extremidades superiores con dos grados de libertad. El cual ayuda al usuario a mantener la posición y tiene la capacidad de reducir una cierta fracción de actividad muscular de los brazos al momento de realizar el corte. Para el diseño del exoesqueleto se tomó en cuenta la normativa de el instituto ecuatoriano de normalización NTE INEN-ISO 7250-1, como también el Reglamento de seguridad y salud de los trabajadores y mejoramiento del medio ambiente de trabajo. El prototipo fue elaborado con componentes y materiales tanto mecánicos como eléctricos que son de fácil adquisición en el mercado ecuatoriano enfocado en las medidas antropométricas latinoamericana y la biomecánica humana, para el diseño mecánico se realizó simulaciones de elementos finitos para análisis estáticos de los elementos en Inventor. Para el diseño del sistema eléctrico de control se implementó la identificación de la planta con apoyo del software Matlab para determinar la función de transferencia que describe el comportamiento del sistema y además determinar los parámetros del controlador PID que se implementa en Arduino. Con los parámetros de diseño se determina la posición y orientación del exoesqueleto que permita que el operario realice la actividad de cosecha de palma africana en un entorno ergonómico respecto a su postura de corte, además que es un prototipo de fácil montaje que permita el movimiento agradable del operario.
Palabras clave : MECATRÓNICA
DISEÑO EN INGENIERÍA
MÁQUINAS
EXOESQUELETO
BIOMECÁNICA
NORMAS TÉCNICAS
Fecha de publicación : abr-2022
URI : http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/22512
Idioma: spa
Pertenece a las colecciones: Grado

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