Examinando por Autor "Chaves Arbaiza, Israel"
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Ítem Desarrollo de un sistema Airbag para motociclistas a bajo costo(2022) Chacón León, Juan José; Chaves Arbaiza, IsraelEste trabajo consiste en el diseño y construcción de un chaleco airbag como accesorio de seguridad para motociclistas en Costa Rica. Basados en dispositivos similares disponibles en el mercado mundial se diseñó un chaleco airbag que sirva para proveer a los motociclistas con una protección ante un impacto en la carretera. Este chaleco debe de cumplir con los requerimientos de seguridad para proteger al motociclista al mismo tiempo que puede ser accesible a un precio cómodo para la población costarricense que se transporta en motocicleta. Inicialmente, se realizó una investigación para determinar los componentes que debe de llevar el chaleco airbag para cumplir con su función. Luego, se identificó un mecanismo para probar si el diseño planteado cumple con los parámetros de seguridad necesarios. Luego, se trabajó en el diseño del chaleco utilizan- do software de CAD y CAE. Al final se incluyó un estudio económico del chaleco para determinar si este es rentable y podría ser comercializado en el país a un bajo costo. El chaleco diseñado incluye una sección exterior que corresponde a la tela y el recubrimiento. Este debe ser resistente la abrasión y otros esfuerzos. El chaleco incluye una sección neumática, que corresponde al mecanismo por el cual el chaleco se infla y distribuye el gas dentro para proteger al motociclista en el caso de un impacto. Por último, el chaleco tiene una sección electrónica, ésta corresponde al mecanismo mediante el cual el chaleco debe de identificar cuando debe de inflar y enviar la señal para liberar el gas. Una vez diseñado el chaleco e identificados los componentes a utilizar se realizó el prototipo de el chaleco para determinar si este es posible de construir. Posterior a eso, se utilizó el diseño en un software CAE para analizar si el diseño del chaleco es suficiente para proteger al motociclista en caso de impactos. Para determinaÍtem Diseño de dispositivo integrado para monitoreo del lubricante en motores de encendido por compresión(2019) Barboza Mora, Glenda Liseth; Bolaños Zumbado, David José; Monge Gapper, Juan Gabriel; Chaves Arbaiza, Israel; Miranda Morales, BárbaraEn este proyecto final de graduación, se realizó el diseño de un dispositivo integrado para el monitoreo de la condición de lubricante en motores de ignición por compresión, esto mediante el uso de sensores para el control de propiedades y de un sistema de adquisición y procesa- miento de datos. El dispositivo se conforma de cuatro sensores, de temperatura, viscosidad, humedad y contenido de hierro los cuales permiten medir propiedades del lubricante a fin de determinar su condición de forma rápida. Se realizó la verificación de la validez de la selección de estos parámetros mediante el uso de informes de laboratorios. Además, se realizó el diseño de un prototipo de sensor de viscosidad, basado en el uso de material piezoeléctrico y vibración como medio de medición. Este sensor consiste en un método novedoso de determinación de la viscosidad y de bajo costo en comparación a los sensores en el mercado. Se realizó un diseño de experimentos con el fin de obtener una curva de calibración para el prototipo del sensor de viscosidad diseñado, además se validó el resultado de esta calibración mediante comparación con muestras de lubricante de condición conocida, comprobando que el resultado es confiable.Ítem Diseño de un sensor fuerza/torque para ser implementado en sistemas de control por impedancia(2022) Carmona Vargas, Joshua Jafeth; Cruz Sojo, Jazmín Alexandra; Chaves Arbaiza, IsraelEl trabajo consiste en el diseño de un sensor fuerza/torque para ser implementado en el sistema de control por impedancia del robot humanoide, a su vez evaluando su geometría en el robot asistente del ARCOS-Lab. El sensor, nombrado en el desarrollo del proyecto como "prototipo externo", plantea una deflexión controlada en las columnas horizontales ubicadas en las zonas superior e inferior del dispositivo. Con la aplicación de fuerzas en los sentidos axial y radial en el sensor, así como el torque en el sentido axial, las zonas de deformación tienden a estar en tensión o comprensión de forma correspondiente con la dirección de las cargas. La medición de la deformación se realiza por medio de galgas extensiométricas ubicadas en las zonas de medición. El prototipo se valida por medio de un modelado computacional mediante el método de elementos finitos. El análisis se realiza a partir de las condiciones de fuerza y torque críticas a las que se ven expuestos los robots en su funcionamiento habitual, estudiadas y cuantificadas previamente a realización del análisis. Asimismo, se realizó el prototipo del modelo por medio de impresión 3D, con lo cual fue posible corroborar el comportamiento y dirección de las deformaciones y de las señales emitidas en las zonas de deflexión. Se presenta un diseño con una geometría y ubicación de los puntos de medición que propicia comportamientos definidos dependiendo de la fuerza o torque presente. El prototipo externo, además, reduce la interferencia entre señales, con lo que se da una mayor claridad en las reacciones detectadas, y permite identificar correctamente el tipo de fuerza o torque aplicado.Ítem Diseño y optimización de parámetros de un sistema de producción de micro-nanoburbujas de ozono para aplicación en riego agrícola(2021) Hormaza Padilla, Pablo José de la; Chaves Arbaiza, IsraelEl presente proyecto consistió en el diseño, selección de equipos y componentes, construcción, y determinación de la presión de operación óptima de un sistema que permite producir una disolución de micro-nanoburbujas de ozono en agua, aplicable a tratamientos de riego experimental a mediana escala en fincas agrícolas. Para esto se diseñó y construyó primeramente un sistema de tipo producto mínimo viable con diferentes máquinas readaptadas; disponibles comercialmente para otros fines. Este sistema permitió la exploración de los parámetros de funcionamiento, características de la disolución en sí, y también la familiarización con los componentes necesarios para este tipo de sistema. Seguidamente, se determinó la mejor presión de operación para el sistema, mediante pruebas comparativas simples entre dos diferentes presiones y un análisis estadístico de los datos obtenidos. No se observó ninguna diferencia significativa entre las variables medidas, por lo que se optó por la menor de las dos. Terminadas estas pruebas, se realizaron giras en campo para evaluar el desempeño del sistema y las características requeridas en una máquina de agua ozonificada especializada para el riego agrícola. Se diseñó y ensambló un segundo prototipo, priorizando algunas de estas características, dado el presupuesto limitado. El proyecto concluyó con la creación de un diseño original y compacto, es decir, con todos los componentes en una sola carcasa, de un sistema funcional con capacidad para ozonificar hasta 1000 litros de agua a 5 partes por millón en aproximadamente 30 minutos. Además, el prototipo se logró automatizar exitosamente, de forma que el usuario debe activar solamente un botón para iniciar el proceso, y se apaga de forma independiente al alcanzar la concentración deseadaÍtem Diseño y simulación de un sistema de control de cuerpo completo para un robot humanoide con una base onmidireccional, un torso móvil y un brazo(2021) Madrigal Quesada, Marco Andrés; Chaves Arbaiza, IsraelEl robot humanoide del ARCOS-Lab, su sistema de control y su simulador cuentan actualmente con la capacidad de utilizar su brazo de siete grados de libertad. Este proyecto busca ampliar el control y la simulación para incluir el torso móvil y la base omnidireccional, para un total de once grados de libertad. Se busca además coordinarlos para que el robot sea capaz de utilizar todo su cuerpo para alcanzar objetos que se encuentran sobre una mesa, ya sea que requiera o no que este se desplace. Siempre con el cuidado de que el robot no colisione contra ninguna superficie. El nuevo sistema de control de cuerpo completo unifica los movimientos de desplazamiento y rotación (base omnidireccional), con los de postura y manipulación (torso y brazo), al organizarlos en una sola cadena cinemática. Se saca provecho del método de cinemática inversa de mínimos cuadrados amortiguados y ponderados que provee OROCOS-KDL para resolver el sistema redundante, de forma que la solución resulte en movimientos seguros, que alejen al robot de singularidades externas y configuraciones indeseadas, siempre con el cuidado de evitar colisionar contra obstáculo. Esto se logra con el desarrollo de un nuevo módulo que modifica el peso con el que se considera cada una de las articulaciones de la cadena. Su capacidad se demuestra mediante pruebas simuladas, donde se variaron cuatro distintos parámetros: el ángulo del borde frontal de la mesa, la distancia del robot hasta el objetivo, la distancia entre el objetivo y el borde de la mesa y la orientación del objetivo relativa a la orientación inicial del efector final del robot. Se evaluaron más de doscientas combinaciones con el fin de determinar los factores decisivos para la efectividad del sistema y encontrar así las condiciones óptimas de operación.