Diseño, implementación y validación de un sistema de tracción omnidireccional 6WS-6WD adaptable a terrenos irregulares, para un robot móvil agrícola de siembra de hortalizas en la ciudad de Arequipa

• Autor: Mitta Velasquez, Joaquin Sebastian
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2025
• Institución: Universidad Católica San Pablo
• Repositorio: UCSP-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.ucsp.edu.pe:20.500.12590/18769
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12590/18769
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Sistema de tracción; Robot móvil; Siembra; Dirección en las cuatro ruedas; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.02.02

Esta investigación se centra en el desarrollo de un sistema de tracción omnidireccional con una configuración 6WD y 6WS para un robot de siembra de ajo, diseñado para funcionar eficazmente en campos agrícolas con condiciones de terreno irregulares. El robot es una plataforma tipo rover con un sistema de movilidad articulado modificado que permite la integración de una herramienta agrícola automatizada. Además, el robot incluye un mecanismo de separación de ruedas que permite ajustarse a diferentes anchuras de surcos, habituales en entornos agrícolas. Se llevaron a cabo análisis de diseño mecánico conceptual para definir los límites operativos, incluido el ´ángulo de inclinación máximo permitido antes del vuelco, en función del sistema de movilidad articulada. También se determinaron los requisitos mínimos de par para la tracción, la dirección y el sistema de accionamiento responsable de ajustar la distancia entre ejes para adaptarse a las diferentes configuraciones de surcos. La estructura del robot se fabricó utilizando una combinación de acero y aluminio, basándose en un análisis estructural previo mediante métodos de elementos finitos (FEM). Se realizaron dos pruebas de carga mecánica: una considerando solo el peso propio del robot y otra incluyendo las condiciones de carga útil. Ambas pruebas se validaron mediante experimentos estáticos y dinámicos en un entorno real controlado para garantizar su precisión y fiabilidad. Por último, se realizaron pruebas de validación técnica, incluyendo el rendimiento de la potencia de tracción, la evaluación de la autonomía energética y las pruebas de estabilidad estática. Se determinó que el ángulo de inclinación máximo antes del vuelco era de 18 grados. El robot demostró un consumo medio de energía de 120 Wh y una autonomía energética de 6 horas en condiciones de trabajo normales.