Diseño mecánico de un simulador de marcha normal basado en la plataforma Stewart-Gough

摘要

El presente trabajo de investigación presenta el diseño mecánico de un simulador demarcha normal, conformado por un par de mecanismos paralelos de 6 grados delibertad, que trabajan en forma dual. Cada mecanismo está basado en la configuraciónde una plataforma Stewart-Gough. El diseño incluye todos sus componentesmecánicos, no se incluye en el presente trabajo ni el sistema hidráulico ni el sistemade control.Para el diseño del mecanismo paralelo se utilizó la metodología de tres etapasutilizada por B. Zhang, [Zhang, 2005] y recomendaciones de J. Merlet, [Merlet, 1999].En una etapa inicial se contempló la investigación de los parámetros de la marchanormal de una persona entre 18 y 45 años, posiciones, velocidades, alcance,movimientos y patologías.Luego se procedió con el desarrollo de la geometría óptima para las dimensiones delas plataformas, para ello se analizó la cinemática inversa del mecanismo y el espaciode trabajo del mismo, siguiendo un proceso iterativo (MATLAB).A continuación se validó los resultados de la geometría óptima con la selección decomponentes y diseño mecánico, cálculos de resistencia y análisis en CAD(SOLIDWORK, AUTOCAD).Por último, se elaboraron los planos de fabricación, ensamble y despiece, así mismose evaluaron los costos directos e indirectos del desarrollo, fabricación eimplementación del sistema mecánico.El resultado del presente trabajo es el diseño mecánico de dos plataformas con 6GDL, cuya plataforma móvil puede tener un alcance máximo de ± 400 mm en los ejesX e Y, con una orientación máxima de ± 30°, y máxima carga en cualquier posición yorientación de 700 N perpendicular a la plataforma. Es necesario señalar que tanto elalcance y orientación están vinculados, por lo que los valores antes mencionados dealcance y orientación dependen de la posición y rotación de la plataforma en losdemás ejes.El costo estimado que incluye costos directos e indirectos de ambas plataformas es deS/. 99,796.00, que incluye costos de diseño, fabricación y ensamble.