Resistencia mecánica y degradación de materiales en condiciones extremas de un robot autónomo: revisión sistemática

• Autor: Yarlaque Santisteban, Richard Milton
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2025
• Institución: Universidad Señor de Sipan
• Repositorio: USS-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.uss.edu.pe:20.500.12802/16507
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12802/16507
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Resistencia mecánica; Degradación de materiales; Fatiga térmica; Resistencia química; Robot autónomo; Materiales en entornos hostiles; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.03.01

La operación de robots autónomos en entornos costeros, como el de Pimentel (Perú), expone sus estructuras a condiciones extremas de fricción, humedad y agentes químicos, planteando un desafío crítico para la selección de materiales duraderos. La presente investigación tuvo como objetivo identificar, mediante una exhaustiva revisión sistemática de 53 estudios científicos recientes, el material más adecuado para la estructura de un robot autónomo en tales condiciones. La metodología se basó en una revisión sistemática de literatura no experimental, utilizando bases de datos como IEEE Xplore, ScienceDirect y Scopus, con criterios de inclusión y exclusión rigurosos para identificar y analizar propiedades físico, mecánicas y químicas relevantes. Los resultados revelaron una diversidad de materiales prometedores, incluyendo polímeros técnicos, metales y compuestos. Un análisis comparativo de propiedades como la resistencia a la tracción, densidad, resistencia al impacto, absorción de humedad y resistencia química, así como los mecanismos de degradación asociados, justificó una solución estructural híbrida. Se determinó que el Nylon 6.6 recubierto es ideal para el cuerpo estructural principal, debido a su alta resistencia al impacto y facilidad de manufactura, mitigando su absorción de humedad mediante un recubrimiento impermeable. Para partes externas expuestas, el Policarbonato o PEEK ofrecen baja absorción de humedad y excelente resistencia química. Finalmente, el Acero Inoxidable 316L o Aluminio anodizado se recomiendan para elementos mecánicos críticos, dadas su alta resistencia a la corrosión salina y propiedades mecánicas superiores. Se concluye que esta estrategia híbrida optimiza la funcionalidad y durabilidad del robot, proporcionando una guía técnica fundamentada para su diseño en ambientes extremos.