8º congreso iberoamericano de ingenieria mecanica

8º CONGRESO IBEROAMERICANO DE INGENIERIA MECANICA
Cusco, 23 al 25 de Octubre de 2007

DISEÑO MECÁNICO DE UN VEHÍCULO SUMERGIDO OPERADO REMOTAMENTE PARA INSPECCIÓN SUBACUÁTICA

Ramírez, J. A., Gutiérrez, L. B., Vásquez, R. E., Flórez, D. A.*

*Grupo de Automática y Diseño A+D, Universidad Pontificia Bolivariana,
Circular 1 #70-01 Bl. 11 Of. 255, Medellín, COLOMBIA
*e-mail:juan.ramirez@upb.edu.co

RESUMEN

En este artículo se presenta el diseño mecánico de un vehículo sumergible operado remotamente ROV, con el que se busca entregar información visual confiable para inspección y mantenimiento de cascos de barcos y estructuras sumergidas, en los puertos de intercambio comercial colombianos. El diseño se parte en tres grandes etapas (preliminar, básica y detallada), las cualescomprenden la ejecución de actividades como la exploración del estado del arte, la definición de las restricciones y especificaciones de diseño, la división del vehículo en subsistemas funcionales, el planteamiento y selección de alternativas para cada subsistema, el análisis y síntesis de piezas que requieren ser manufacturadas, la selección de partes comerciales y la integración de los subsistemasen un solo conjunto. La validación y definición de cada uno de los elementos del vehículo se hace utilizando herramientas CAD/CAE y software de programación de alto nivel, basados en principios de ingeniería como la mecánica de sólidos, materiales y fluidos. Los resultados obtenidos, tales como planos de taller y ensamble y la documentación del diseño tanto en medios magnéticos como escritos,permitirán que la construcción y la correcta operación de un prototipo de ROV sean posibles.

PALABRAS CLAVE: ROV, Inspección subacuática, Diseño de vehículos.

Código 1450
INTRODUCCIÓN
Debido a los sucesos ocurridos el 11 de Septiembre de 2001, se ha incrementado la preocupación internacional con respecto a la seguridad. Debido a esto, la Organización Marítima Internacional ha tomado comopolítica el refuerzo de la seguridad portuaria, a través del Código para la Protección de Buques e Instalaciones Portuarias, Código PBIP [1]. Existe entonces la necesidad de implementar métodos de inspección subacuática que presenten bajo riesgo para los operarios, y que sean desarrollados con ingeniería local, favoreciendo el desarrollo de productos de innovación en el país, con los cuales se dacumplimiento a las políticas de seguridad establecidas para los puertos que poseen comercio internacional.
El Grupo de Automática y Diseño A+D de la Universidad Pontificia Bolivariana y el Grupo de Investigación en Ingeniería Naval GIIN de la Escuela Naval Almirante Padilla, iniciaron en enero de 2006 la ejecución del proyecto “Desarrollo de un vehículo sumergible operado remotamente ROV, parainspección subacuática”. Este proyecto fue formulado con el objetivo de diseñar y construir un robot subacuático no tripulado, que esté en la capacidad de entregar información visual confiable para realizar labores de vigilancia y mantenimiento en estructuras sumergidas, cascos de barcos y secciones subacuáticas de instalaciones portuarias.
Para la ejecución del proyecto se conformaron cuatro grupos detrabajo: diseño mecánico y naval, modelación y simulación, hardware, y software y control. La división por subsistemas, nace de las experiencias previas que se tienen en el desarrollo de vehículos subacuáticos no tripulados, [2, 3, 4, 5], buscando el desarrollo conjunto de todos los subsistemas que conforman el vehículo.
El presente artículo se centra en el diseño de la plataforma mecánica de unrobot subacuático operado remotamente, abordándolo en sus tres etapas fundamentales: diseño preliminar, diseño básico y diseño de detalle.
metodología de diseño
Para el diseño de la plataforma mecánica del ROV se ha usado la metodología general del proceso de diseño de máquinas [6], complementada con la metodología clásica de diseño naval conocida como la espiral de diseño [7, 8 y 9]. El...