El Centro de Prototipado Rápido del Parque Científico UC3M. Una experiencia en I+D.

Transcripción

1 DISEÑO SIN LÍMITES: la impresión 3D El Centro de Prototipado Rápido del Parque Científico UC3M. Una experiencia en I+D. Alberto Jardón, Santiago Martínez de la Casa Responsables del Centro de Prototipado Rápido del Parque Científico UC3M Investigadores del, Universidad Carlos III of Madrid, Spain 17 noviembre de 2010 Parque Científico Universidad Carlos III de Madrid (Leganés Tecnológico). Avenida Gregorio Peces-Barba, 1

2 Objetivos LABORATORIO DE ROBÓTICA ASISTENCIAL Desarrollar y dar conocer los avances en la tecnología que pueden integrarse en un entorno doméstico o bajo la forma de sistema robotizado para dar mayor bienestar a todos y una mejor integración de los grupos de personas con necesidades especiales. Investigar nuevas soluciones y productos para colectivos de personas con discapacidad que puedan suponer para la mejora de sus condiciones de vida. Líneas de investigación La principal línea de investigación es el diseño y desarrollo de robots portátiles capaces de proporcionar asistencia en la realización de Actividades de la vida diaria a personas que lo precisan Que complementan al asistente personal / familiar para que el usuario restaure Capaces de ser transportados fácilmente por le propio usuario. Que sean funcionales tanto en el entorno doméstico como fuera. Evaluación Funcional de Sistemas de asistencia robotizados Consultoría, Desarrollo e Investigación en soluciones para todos todos o intrínsecamente accesibles Accesibilidad en el Hogar a través de la aplicación racional de la tecnología Cooperación con otros laboratorios y hospitales (Hospital Nacional de Parapléjicos de Toledo, Hospital Universitario de Getafe)

3 Actividades Diseño y fabricación de manipuladores ligeros autoportantes con elevada movilidad Sistemas de restauración y capacidad aumentada Redes de Sensores aplicados a la monitorización y supervisión del usuario Desarrollo de sistemas de control cooperativo y su aplicación a robots cooperativos Desarrollo de Interfases de control multimodal (visión, voz, táctil, etc ) Diseño de actuadores, integración de componentes, accionamientos modulares Adaptaciones y diseños a medida

4 Rapid Prototyping en Robótica La investigación en RS precisa cada vez diseños mecánicos más avanzados: - en formas y geometría complejas - tamaños cada vez mas compactos, ligeros, vestibles - acabados friendly, suavidad, ausencia de aristas - Integración de diversos materiales, biocompatibles (prótesis, etc ) que precisan cada vez mas evaluación y puesta a punto con prototipos funcionales - para verificación y mejoras - experimentación y rediseño rápidos HANDLE (EU project VII PM) MAGGIE

5 LABORATORIO DE ROBÓTICA ASISTENCIAL ASIBOT: Robot portátil de asistencia Personal, con capacidad de escalar y manipulación básica

6 Para que usamos Rapid Prototyping?

7 Rapid prototyping en ASIBOT Desarrollo rápido de HW para Interfases: Joystick Inalámbrico de barbilla Pat: PARA ACOPLAR Encoder absolutos Para incorporar y evaluar nuevas funcionalidades: - en el robot y nuevas herramientas - en sus interfases de control

8 Rapid prototyping en ASIBOT ACOPLAR Herramientas adecuadas a la tarea asistencial (con fusible mecánico) HW para Interfases: Joystick Inalámbrico de mano

9 Rapid prototyping como asistencia Aplicación clásica: al diseño mecatrónico Buscamos piezas funcionales No necesariamente trabajan bajo fuertes solicitaciones mecánicas u otras, pues su aplicación es muy diversa Ayuda en fase de diseño y posterior optimización Alargar la vida útil de prototipos que de otra forma quedarían rápidamente obsoletos

10 Prototipado mecatrónico Joint Ø 60 mm CPU Driver CPU board Connectors Wireless 10

11 Ensayo de nuevas soluciones SIDEMAR: Integrated system of assisted mechatronics design for oriented computer to automatic optimizing of structure of service robots (CYCIT nº DPI C02) Proyecto conjunto Dptos. Mecánica y Automática, UC3M. - diseño de actuadores magneto-reológicos de aplicación a robots personales Aunque cada vez existen más y mejor SW de CAD/CAE, la realidad es más compleja siempre que el modelo y requiere validación empírica

12 Prototipado mecatrónico en PASIBOT Robot bípedo para la investigación de camina con mínimo consumo energético PASIBOT: Diseño y control de un bípedo usando técnicas de dinámica pasiva Proyecto CICYT (nº DPI C02) Proyecto conjunto Dptos. Mecánica y Automática, UC3M. Muy útil para diseñar adaptaciones para fijación componentes

13 Integración de componentes

14 Evaluación funcional de herramientas ASIBOT VIDEO: real lata

15 Investigación en adaptaciones novedosas Varis tesis de Master y PFCs en marcha por este fin

16 Carcasa Robot Humanoide RH-1

17 Piezas RH-2 (Cruceta del tobillo) Tener la pieza compleja ya prototipada supone a bajo coste: 1 - planificar operaciones y ajustar mejor los coste de fabricación

18 Piezas RH-2 (Soportes de motor) Tener la pieza compleja ya prototipada supone a bajo coste: 2 - el taller no comete errores interpretando los planos acotados

19 Piezas RH-2 (Horquilla del tobillo) Tener la pieza compleja ya prototipada supone a bajo coste: 3 - poder probar compatibilidad con elementos comerciales

20 Ensamblajes RH-2 Tener la piezas complejas ya prototipadas nos permite además a bajo coste: 4- Ensayar secuencias de montaje de mecanismos complejos

21 Ensamblajes RH-2 (Tibia) En definitiva, para diseño y taller: 5- Ahorrar tiempo y dinero

22 Piezas RH-2 (Suela Pie) Materiales elastoméricos nos permiten hacer piezas con propiedades ad.hoc

23 Qué más esperamos poder hacer?

24 Metal casting Fabricación de moldes ZCast: Sistema para Imprimir en 3D oldes, Noyos y Matrices Otras soluciones y moldes Para Materiales compuestos FRC y similares Actualmente, estamos colaborando con Dpto. Mecánica y el INTA para investigar la aplicabilidad de moldes de bajo coste, desechables y no desechables para la obtención de piezas de geometrías complejas y elevadas prestaciones ROBOTS y ÚTILES ULTRALIGEROS MATERIALES COMBINADOS: AL 7075, FRP, METÁLICOS