Diseño e implementación de sistema mecatrónico impreso en 3D para la recolección de muestras de sedimentos superficiales en entornos acuáticos

• Autor: Gallegos Vicente, Luis Gonzalo
• 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:20.500.12773/20015
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12773/20015
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Sedimentos superficiales; Sistema mecatrónico; Monitoreo en tiempo real; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.02.01

La creciente contaminación de los fondos acuáticos ha hecho cada vez más necesaria la recolección de pequeñas muestras de sedimento superficial, fundamentales para el análisis y monitoreo de la calidad ambiental en estos ecosistemas. No obstante, los métodos actuales presentan varias limitaciones, como la pérdida de sedimento durante la extracción y la posibilidad de errores asociados a la intervención humana. En este contexto, esta investigación presenta el desarrollo de un recolector automatizado de sedimentos superficiales, utilizando técnicas avanzadas de fabricación digital, como la impresión 3D y el fresado CNC. El prototipo diseñado incorpora una punta recolectora diseñada para reducir la resistencia del sedimento durante la perforación, facilitando la extracción de muestras más precisas. El dispositivo está impulsado por dos tipos de actuadores: un motor de corriente continua que genera el movimiento rotacional de la punta, y un motor de pasos que, mediante un sistema de tornillos sin fin, genera el movimiento lineal aplicado para el desplazamiento vertical de la punta recolectora. Adicionalmente, se implementó un sistema de monitoreo de las variables críticas del proceso, permitiendo analizar el desempeño del sistema en tiempo real mediante una red local. Las pruebas realizadas en un entorno de laboratorio controlado demostraron la eficacia del recolector para obtener muestras de sedimento superficial válidas para análisis detallados de microplásticos, metales y metaloides, lo que confirma el potencial del dispositivo como una herramienta confiable y eficiente en estudios de contaminación acuática.