Proyectos de tesis
Se proponen los siguientes temas de investigación como proyectos de tesis de Posgrado. Sin embargo, en estos proyectos siempre hay posibilidades de que estudiantes de Licenciatura e Ingeniería se integren como parte de su servicio social, prácticas profesionales, estancias y estadías.
La robótica deformable es una línea de investigación multidisciplinaria, por lo que los perfiles para colaborar en estos proyectos son muy variados, sobre todo para los estudiantes de Licenciatura. Perfiles como diseños industrial, materiales, artes plásticas, manufactura, mecatrónica, electrónica, matemáticas, diseño de moda, biología, mecánica, programación e inteligencia artificial son aceptados.
Diseño y fabricación de un “soft robot” para aplicaciones de inspección en espacios confinados (diámetro externo máximo de 1 pulgada): Diseño de un “soft robot” basado en un cuerpo continuo o módulos para lograr desplazamiento peristáltico, diseño e implementación de algoritmos de locomoción tomando en cuenta la fricción considerando distintos materiales. Se requiere de conocimientos en mecánica, electrónica, control y análisis de elemento finito.
Planificación de trayectorias de un actuador deformable de múltiples movimientos: Este proyecto plantea el cálculo de la cinemática de un actuador deformable de múltiples canales a partir de algoritmos de inteligencia artificial para la planificación de trayectorias en el espacio.
Plataforma universal de evaluación y caracterización de estructuras deformables: Este proyecto plantea el desarrollo de una plataforma de escaneo 3D de visión activa que permita evaluar y caracterizar el desempeño de estructuras deformables en función de la carga o estímulo de excitación. La información que arroje el sistema a partir de la evaluación de las estructuras deformables será de utilidad para definir parámetros o criterios de diseño, establecer numéricamente efectos de errores de manufactura en el comportamiento de las estructuras deformables. Asimismo, la información obtenida de la caracterización de las estructuras deformables permitirá establecer modelos matemáticos (deformación-estímulo) a partir de datos experimentales.
Desarrollo de una estrategia para variar la rigidez de un dispositivo de flexo-extensión de los dedos de la mano para tareas de rehabilitación médica: Las tareas de rehabilitación médica requieren variar la rigidez de los mecanos de acuerdo a la lesión. En este proyecto se propone diseñar e implementar una estrategia de rigidez variable en un dispositivo deformable de flexo-extensión de los dedos de la mano.
Desarrollo de músculos artificiales: En este proyecto se propone desarrollar músculos artificiales neumáticos usando múltiples materiales, además de las técnicas de arte del origami y kirgami para ser implementados en robots industriales tradicionales.
Diseño, modelado y evaluación de estructuras deformables basadas en la técnica de arte del kirigami: Esta investigación busca diseñar estructuras deformables a partir de distintos patrones de kirigami para aplicaciones en actuadores y sensores.
Desarrollo de estructuras de refuerzo internas y externas para actuadores deformables basados en origami: Típicamente las estructuras de origami, principalmente las tubulares, presentan esfuerzos no deseados en los dobleces que puede llevar a grietas o roturas. Este proyecto plantea solucionar dicho problema a partir de la optimización del diseño mecánico de los actuadores de origami.
Articulaciones compliant inspiradas en origami para el desarrollo de robots de tipo continuum: Los robots de tipo continuum se componen generalmente de módulos y son actuados normalmente por tendones. En este proyecto se propone desarrollar módulos compliant inspirados en origami como base para el diseño de un actuador continuum que puede ser actuado en distintas formas.
Diseño, modelado, fabricación y evaluación del desempeño de un “soft robot” inspirado en origami para aplicaciones de inspección: Diseño de un “soft robot” inspirado en origami, desarrollo del modelo dinámico tomando en cuenta distintos materiales y morfologías, evaluación del desplazamiento del robot, aplicaciones en inspección de espacios confinados. Se requiere de conocimientos en mecánica, electrónica, control y análisis de elemento finito, preferentemente experiencia con origami.
Desarrollo de sensores flexibles: La geometría y naturaleza de los actuadores y robots deformables no permiten la instrumentación tradicional, muchos de los sensores flexibles del mercado tampoco tienen características de adaptabilidad a las altas deformaciones. Es por ello, que esta investigación plantea el desarrollo de sensores que permitan adaptarse a las deformaciones de los actuadores y robots.
Sistema robótico para inspección basado en un mecanismo “continuum”: Se presentará una propuesta de un sistema robotizado para inspección, basado en un mecanismo “continuum”, se utilizará software especializado para realizar animaciones del movimiento y un estudio de elemento finito. Se estudiará el comportamiento cinemático y dinámico mediante métodos analíticos. El robot se actuará a través de tendones, por lo que debe implementarse una estrategia de control. Se construirá el robot y sus trayectorias serán validadas experimentalmente utilizando técnicas de análisis de imágenes. Se requiere de conocimientos en mecánica, electrónica, control y análisis de elemento finito.
