PERUNATOR es un vehículo ecológico para la práctica deportiva de aventura en zonas de desierto -sin motor- que tiene por objetivo contribuir con la mejora de la calidad de la vida de Ias personas proporcionando espacios destinados al "ocio y tiempos libres” (recreación, entretenimiento y diversión) los cuales son necesarios para un adecuado desarrollo de la sociedad, El diseño industrial contribuye en este sentido a través de la investigación y desarrollo (I+D) aportando con el diseño de una nueva práctica deportiva de aventura concebida desde un enfoque bio-psico-socio-cultural, geográfico y tecnológico. De esta manera se planteó en un inicio la hipótesis siguiente: Es factible mediante el Diseño Industrial el desarrollo de un vehículo para la práctica deportiva de aventura en determinadas zonas geográficas del Perú, que al mismo tiempo contribuya al cuidado ambiental de las mismas y promueva una mejora de la calidad de vida de sus practicantes. Para ello fue necesario en la presenta investigación aplicar un enfoque interdisciplinario y una visión holística. El resultado final ha sido la concepción del vehículo PERUNATOR el cual es un vehículo monoplaza, rodante cuyo chasis es de tipo tubular, esta estructura vista de perfil tiene una forma ovoidal y cuenta con un sistema de propulsión de vela o kite de tracción, el cual permite aprovechar las fuerzas de los vientos para navegar a través de las diversas superficies terrestres. Además este sistema de propulsión permite realizar al vehículo diversas maniobras y/o piruetas acrobáticas como: dar grandes saltos, dar giros tipo loop de 360° en dirección frontal e inclinar el vehículo lateralmente. Es este sentido el movimiento principal es la pirueta loop, el cual se realiza gracias a un sistema de retracción de la rueda delantera que permite iniciar un efecto garrocha y rodar hasta recuperar su posición inicial. El vehículo es controlado a través de un sistema denominado “tapabarro-dirección” el cual se encuentra ubicado a cada lado del puesto del piloto. Este sistema enrolla o desenrolla las líneas del vuelo del kite a través de unos “disco de dirección” los cuales sirven para deformar la vela lateralmente o cambiar su ángulo de ataque y con ella dirigir y controlar su vehículo. Asimismo se cuenta con sistemas importantes como: el de emergencia para la liberación de vela y todos los sistemas de seguridad del piloto (respaldo corrugado giratorio para generar giros más súbitos y mayor confortabilidad del conductor, una pechera-collarín para proteger el cuello del piloto de posibles impactos traseros y frontales). Por último PERUNATOR es desmontable y plegable para reducir su tamaño y facilitar su transporte. / Tesis

Doctor en Ingeniería Eléctrica / En la actualidad los sistemas de navegación autónoma de vehículos terrestres ya son una realidad. Estos sistemas son capaces de navegar de manera autónoma por caminos tanto estructurados como no estructurados. Para la adecuada interacción de estos sistemas autónomos con su entorno, la información perceptual debe ser integrada en un mapa para su posterior utilización. Esta integración puede tener distintos enfoques y representaciones dependiendo del origen de la información y del uso dado. Los sistemas autónomos de navegación han tenido éxito desde el punto de vista técnico gracias, entre otras cosas, a los sensores empleados; los cuales frecuentemente incluyen sensores LIDAR tridimensionales. Sin embargo, el uso de estos mismos sensores impiden su masificación debido a su alto costo. Este costo elevado se debe a que la gran mayoría de ellos son dispositivos de uso industrial y no tienen aplicaciones automotrices o de consumo masivo. Dentro de este ámbito, el Centro Avanzado de Tecnología para la Minería (AMTC) está desarrollando un vehículo autónomo terrestre para ser utilizado como plataforma de desarrollo para tecnología en la industria minera. Se busca generar un sistema que se pueda portar a la industria. Con este fin, este proyecto plantea el uso de un número limitado de sensores y unidades de computo. Este trabajo de tesis se enmarca dentro del proyecto de vehículo autónomo del AMTC. Esta tesis propone que un conjunto reducido de sensores de rango bidimensionales es suficiente para la generación de mapas de entorno en tiempo real, que puedan ser utilizados para la navegación autónoma de un vehículo terrestre. Se postula que las variaciones en la pose de los sensores de rango utilizados para construir los mapas de entorno, causadas por las vibraciones del vehículo debido a su naturaleza no-rígida y a las irregularidades del terreno, pueden ser estimadas y compensadas utilizando una unidad inercial y un sistema de estimación del estado del vehículo basado en el uso de un Filtro de Kalman Extendido. Este estimador de estado puede enriquecer su estimación mediante el uso de sensores internos del vehículo y de estimaciones de la morfología del terreno realizadas en instantes anteriores. Se postula asimismo que la fusión temporal de las mediciones de los sensores de rango, compensadas por el sistema de estimación de pose, puede ser implementada usando Filtros de Kalman por celda. También es propuesta una metodología de evaluación que asume la carencia de un ground truth contra el cual comparar. Debido a lo ligado de la estimación del vehículo con el mapa de entorno, una observación LIDAR inmediata al vehículo es comparada con la morfología acumulada en el mapa permitiendo evaluar la estimación del trayecto recorrido y la integración de las observaciones simultáneamente. El sistema propuesto es evaluado en caminos no pavimentados a diferentes velocidades, mostrando un mejor desempeño tanto cuantitativo como cualitativo al ser comparado con el caso en que no se usa el estimador de estado propuesto. Además es analizado el desempeño del estimador de estado y sus variantes a nivel de trayectorias, comparándolo con las trayectorias de las observaciones GPS. Para todo lo anterior se implementa sobre una arquitectura de software versátil y adaptable a diferentes fuentes de información.

PERUNATOR es un vehículo ecológico para la práctica deportiva de aventura en zonas de desierto -sin motor- que tiene por objetivo contribuir con la mejora de la calidad de la vida de Ias personas proporcionando espacios destinados al "ocio y tiempos libres” (recreación, entretenimiento y diversión) los cuales son necesarios para un adecuado desarrollo de la sociedad, El diseño industrial contribuye en este sentido a través de la investigación y desarrollo (I+D) aportando con el diseño de una nueva práctica deportiva de aventura concebida desde un enfoque bio-psico-socio-cultural, geográfico y tecnológico. De esta manera se planteó en un inicio la hipótesis siguiente: Es factible mediante el Diseño Industrial el desarrollo de un vehículo para la práctica deportiva de aventura en determinadas zonas geográficas del Perú, que al mismo tiempo contribuya al cuidado ambiental de las mismas y promueva una mejora de la calidad de vida de sus practicantes. Para ello fue necesario en la presenta investigación aplicar un enfoque interdisciplinario y una visión holística. El resultado final ha sido la concepción del vehículo PERUNATOR el cual es un vehículo monoplaza, rodante cuyo chasis es de tipo tubular, esta estructura vista de perfil tiene una forma ovoidal y cuenta con un sistema de propulsión de vela o kite de tracción, el cual permite aprovechar las fuerzas de los vientos para navegar a través de las diversas superficies terrestres. Además este sistema de propulsión permite realizar al vehículo diversas maniobras y/o piruetas acrobáticas como: dar grandes saltos, dar giros tipo loop de 360° en dirección frontal e inclinar el vehículo lateralmente. Es este sentido el movimiento principal es la pirueta loop, el cual se realiza gracias a un sistema de retracción de la rueda delantera que permite iniciar un efecto garrocha y rodar hasta recuperar su posición inicial. El vehículo es controlado a través de un sistema denominado “tapabarro-dirección” el cual se encuentra ubicado a cada lado del puesto del piloto. Este sistema enrolla o desenrolla las líneas del vuelo del kite a través de unos “disco de dirección” los cuales sirven para deformar la vela lateralmente o cambiar su ángulo de ataque y con ella dirigir y controlar su vehículo. Asimismo se cuenta con sistemas importantes como: el de emergencia para la liberación de vela y todos los sistemas de seguridad del piloto (respaldo corrugado giratorio para generar giros más súbitos y mayor confortabilidad del conductor, una pechera-collarín para proteger el cuello del piloto de posibles impactos traseros y frontales). Por último PERUNATOR es desmontable y plegable para reducir su tamaño y facilitar su transporte.

El presente trabajo tiene como objetivo diseñar un sistema que ayude a evaluar los peligros que existen dentro del campo de la minería subterránea y resaltar el índice de accidentabilidad que tienen sobre todo los proyectos de exploración. Esto es consecuencia de que aún no se ha logrado implementar el uso de la tecnología adecuada para las inspecciones de rutina, que sean capaces de detectar potenciales peligros, principalmente centrándonos en casos de ventilación deficiente, identificado por la concentración de oxígeno, altos niveles de radiación, ocasionada por ciertos gases tóxicos, entre este el radón; y finalmente posibles deslizamientos y derrumbes dentro del lugar de operaciones en minería subterránea. La presente tesis se centra en el diseño de un vehículo híbrido terrestre-aéreo no tripulado, que pueda desarrollar las labores de exploración de rutina y que sea controlado a distancia por un operario. El vehículo, debe estar equipado con los sensores y actuadores para el correcto movimiento sobre el entorno difícil, además para la adquisición de datos relevantes que a veces pasan desapercibidos por el sentido humano. Se precisa una autonomía del sistema de 1 hora como mínimo. Se logró cumplir con los objetivos planteados para este proyecto, logrando así un vehículo hibrido de autonomía de desplazamiento terrestre de una hora aproximadamente y 10 minutos de autonomía para desplazamiento aéreo, este siendo usado en puntuales ocasiones. Se logro un diseño estructural adecuado para las condiciones de trabajo, así como, el correcto arreglo de diversos módulos de potencia, arreglo de sensores, controladores y motores eléctricos, para lograr un óptimo control de ambos módulos de desplazamiento. De la misma forma, se estableció un sistema adquisidor y transmisor de datos para el vehículo, de manera que se puedan ser notificados de los peligros de manera oportuna para el operador.

En este trabajo de tesis, se presenta la descripción sobre el diseño de un vehículo a tracción humana tripulado por dos personas para participar en la competencia del Nasa Human Rover Challenge. El vehículo ha sido diseñado para que recorra sobre una superficie que simula el terreno de Marte. El vehículo, capaz de plegarse, ocupa un espacio de 1.5 m de largo por 1.5 de ancho y 1.5 de alto. El chasis tendrá la capacidad de soportar y albergar a las dos personas, y en conjunto con el sistema de suspensión poder absorber las reacciones producidas en las ruedas por las desigualdades y obstáculos del terreno. La energía mecánica es suministrada por los dos conductores del vehículo, la cual será transmitida a través de engranajes hacia las llantas para lograr el movimiento correspondiente. Se utilizó la metodología del diseño VDI 221 para el desarrollo de todo el trabajo de tesis desde planeamiento de los conceptos de solución hasta el desarrollo del proyecto óptimo definitivo. En el primer capítulo, se realiza el estado del arte donde se contemplan diferentes vehículos tripulados y no tripulados utilizados por la NASA. El segundo capítulo contiene la elaboración de los conceptos de solución y selección del proyecto preliminar óptimo. El tercer capítulo comprende los cálculos de los sistemas que componen el vehículo y la selección de elementos correspondientes. La memoria del diseño es acompañada de los planos de ensamble y despiece. Posteriormente, en el cuarto capítulo se realiza el análisis económico de la fabricación del vehículo. Finalmente, se redactan las conclusiones del diseño del vehículo a tracción humana, así como las recomendaciones que se deben tomar en cuenta desde el aspecto de diseño.

Dado el incremento de demanda en energía que se puede observar en los países en desarrollo los últimos años, y siendo el gas natural una fuente confiable y con un costo reducido en comparación a otros hidrocarburos, se percibe una necesidad de aumentar la distribución de este a más regiones del país, pero para realizar esto, se requiere de implementación de ductos que transporten el hidrocarburo hacia zonas cercanas a las urbanizaciones. Por ello, el objetivo en del presente trabajo de investigación es encontrar una forma eficiente y veloz de realizar el proceso de soldadura, al reemplazar el sistema manual usado actualmente en el Perú al desarrollar un vehículo que traslade y posicione automáticamente una máquina de soldadura orbital. Una de las ventajas que se esperan de forma directa es la reducción de los fallos en la realización de uniones por soldadura, los cuales son aproximadamente el 8% de las uniones soldadas (Congreso de la República del Perú, 2006). La metodología usada para evaluar los conceptos de solución que se planteen será una aproximación general a la norma VDI 2206 y la VDI 2221, empleadas para el diseño de sistemas técnicos y productos (Pahl, Beitz, Feldhusen, & Grote, 2013). En este presente documento se abordarán los problemas actuales que presenta el proceso actual, luego se procederá a investigar sobre dispositivos que cumplan funciones similares a las deseadas o que puedan ser acoplados al diseño, luego con toda la información obtenida se busca crear tres posibles soluciones para compararlas y finalmente llegar al concepto óptimo que podría aplicarse para este problema.