Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Mecánica / En la actualidad la investigación de la robótica blanda ha ido en aumento en los países del primer mundo es por ello que ciencias como la biomédica, hacen necesaria esta tecnología para ocuparla en dar soluciones certeras a muchas personas con diversos problemas de salud. La línea de investigación de la robótica blanda particularmente en la medicina posee mucha trascendencia, ya que está inspirado en asemejarse a la fisionomía de los seres vivos, y realizar actividades donde la robótica rígida no puede hacerlo. El presente trabajo experimental está enmarcado dentro de esta línea de investigación, por ser concebido de un polímero para su fabricación, La creación de los sensores blandos de forma de espiral podrán medir presión en tres escalas distintas, lo cual permite detectar el rango de presión y resolución espacial donde se ejerce un estímulo de presión. La presente investigación realizada en nuestro Laboratorio de Robótica del Departamento de Ingeniería Mecánica correspondiente al diseño, fabricación y caracterización de sensores blandos multiescala con forma de espiral se ejecutó en dos fases las cuales fueron. El diseño, construcción y fabricación de un montaje experimental y el Estudio minucioso del sensor blando multiescala. El diseño, construcción y fabricación de un montaje experimental consistió en la fabricación de los sensores, creación de los diferentes dispositivos electrónicos, implementación del instrumento de medición, para que de manera sincronizada se pueda realizar los estudios al sensor. El Estudio minucioso del sensor blando multiescala consta en usar todas las herramientas computacionales, como Repetier para darle funcionamiento al instrumento de medición por medios de los comandos GCODE, el Arduino para la obtención de Datos y Matlab que se utilizó para caracterizar, analizar los datos y entrenamiento de una red neuronal. El presente experimento necesita una buena sincronización en tiempo real entre sus dos fases para la realización de la rutina para la obtención de datos, lo cual es un factor determinante para realizar un buen entrenamiento de la red neuronal que se aplica en este experimento.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Mecánico / Las líneas de tren en buen estado son fundamentales para el desarrollo de un país. Permiten mejorar la conectividad además de ser un método de transporte seguro eficiente para cargas y pasajeros. Hoy en Chile, aproximadamente un 10\% de las cargas que se transportan se hacen a través de este medio de transporte. Los puentes ferroviarios, por sus características estructurales resultan ser el elemento crítico de las líneas. Son los más propensos a fallar y un colapso de un puente resulta catastrófico para la continuidad la línea debido a los largos tiempos y costos de reparación que estos tienen. Por lo mismo requieren de inspecciones sistemáticas y de calidad. Estas inspecciones se realizan hoy en día con poca tecnología y muchas veces no se logra visualizar lugares críticos para la estructura debido a su ubicación de difícil acceso. En este contexto, esta investigación busca desarrollar un nuevo dispositivo robótico de inspección visual de puentes que logre fotografiar lugares de difícil acceso, que sean relevantes para la estructura de los puentes. El objetivo general de esta memoria consiste en diseñar, fabricar y caracterizar un nuevo brazo robótico desplegable capaz de manipular cargas livianas. Para esto, se trabajó en base a una metodología iterativa que se detalla en el capítulo 2. En este trabajo, se exponen primero los antecedentes pertinentes para el diseño y fabricación del brazo, luego se explica en detalle los procesos de diseño y fabricación, y se finaliza presentando los resultados de las pruebas realizadas, tanto en laboratorio como en terreno. A partir de las pruebas realizadas, se concluye que se logra cumplir tanto con el objetivo general como los objetivos específicos planteados. Se desarrolló un brazo robótico desplegable capaz de manipular una cámara con más de un grado de libertad.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Mecánico / El sistema de ferrocarriles nacional es de vital importancia para el transporte de productos mineros, agrícolas e incluso para el manejo de residuos. En la actualidad, todos los países desarrollados y muchos en vía de desarrollo cuentan con redes de vías ferroviarias. Para mantener estas vías en buen estado su regular monitoreo y mantenimiento es clave. Lo que a su vez es muy importante para mantener una buena calidad del servicio, la seguridad y la optimización de costos de operación y reposición de estructura. La prevención es clave y para eso la inspección de los puentes juega un rol vital que permite identificar el grado de deterioro y planificar el mantenimiento para la rehabilitación de puentes de forma eficiente. En Chile, las inspecciones de puentes ferroviarios es realizada en su mayoría de manera manual, utilizando principalmente métodos de inspección visual. Los drones son buenas herramientas para una inspección superficial de la estructura. Sin embargo, si se desea inspeccionar en detalle las estructuras internas como los enrejados y celosías del puente no es posible acceder a esas zonas con estos tipos de dispositivos. De aquí surge la motivación para el desarrollo de un dispositivo robotizado capaz de movilizarse entre las estructuras metálicas presentes en los puentes ferroviarios de manera tal que este se pueda desplegar sobre una viga y navegarla superando ciertos obstáculos comunes, por ejemplo, refuerzos de la estructura metálica. El presente trabajo de título consiste en el diseño y fabricación de un robot para la navegación en estructuras de celosía. Esto es, las geometrías de enrejados de los puentes incluyendo barras metálicas y vigas estructurales. Para esto se crea un montaje experimental que simula una situación de terreno común como son las vigas con atiezadores verticales. Se crean distintos prototipos funcionales por medio de una metodología iterativa que son capaces de navegar una estructura metálica sin obstáculos para luego desarrollarlos agregándoles la capacidad de superar el obstáculo propuesto. También se implementa un sistema de control a distancia utilizando tecnología de transmisión WiFi y se realizan pruebas en terreno en el puente ferroviario Aconcagua para caracterizar el desempeño del robot. Para el diseño se utiliza CAD y para la fabricación de las piezas se utiliza impresión 3D, incorporando una metodología iterativa con retroalimentación entre diseño y fabricación. El sistema de control se lleva al cabo por medio de una estrategia de control de lazo abierto implementada en un microcontrolador comercial. El alcance no incorpora la implementación de un sistema de inspección, sin embargo se realizan pruebas que caracterizan la capacidad de carga en el robot manteniendo su adhesión a la estructura. Tanto las pruebas en laboratorio como las realizadas en terreno otorgan resultados prometedores comprobando el potencial de la implementación de un sistema de inspección robotizado.