A Novel Design and Implementation of a Surface Sediment Sampling Robot

• Autor: Gonzales Cordova, Jymmy Alexander
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2025
• Institución: Universidad Nacional de San Agustín
• Repositorio: UNSA-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.unsa.edu.pe:20.500.12773/20836
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12773/20836
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Contaminación; Muestreador de sedimentos; Robot recolector de sedimentos superficiales; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.02.01

Esta investigación presenta el diseño y desarrollo de un robot para la recolección de sedimentos acuáticos superficiales en aguas someras. Su función principal es optimizar las técnicas tradicionales de muestreo y garantizar la precisión de los datos para la evaluación ambiental. El principio de funcionamiento del robot consiste en colocarlo manualmente en el punto de muestreo, donde desciende por su propio peso a través de la columna de agua hasta alcanzar el lecho de sedimentos. En este punto, emplea un innovador sistema de perforación que combina movimientos rotatorios y lineales, lo que permite que un recolector cónico recolecte muestras de los 52 mm superiores del sedimento, minimizando la pérdida de sedimentos finos. Construido principalmente con piezas impresas en 3D, el robot presenta un diseño modular en capas en su estructura mecánica, lo que facilita tanto el montaje como el mantenimiento. El sistema de control está compuesto por una Raspberry Pi (RPI), un controlador de motor paso a paso, un puente H y sensores ópticos para la retroalimentación de posición y velocidad. Además, se implementó un sistema de monitoreo a través de una red Wi-Fi local para visualizar la distancia perforada, la velocidad lineal, la velocidad angular y el voltaje de la batería durante el proceso de muestreo. Se han realizado múltiples pruebas en el laboratorio, donde la cantidad de sedimento recogido osciló entre 84,2 y 151 g dependiendo de la duración del muestreo, lo que demuestra la capacidad y la consistencia del robot para cumplir con los requisitos estándar.