Descripció del projecte
Una característica fonamental del robot és l’autonomia; autonomia en el sentit que no requereix que una persona el supervisi, sinó que totes les tasques estan programades perquè el robot sigui capaç de començar la tasca per si mateix en el moment desitjat, realitzar la inspecció recollint la informació i tornar a la base de càrrega per a carregar per a la següent ronda.
Hi ha tres casuístiques especialment d’interès a tenir en compte en entorns industrials en plantejar-se el sistema de càrrega del robot: (1) a vegades les plantes que requereixen dels serveis d’inspecció són exteriors per a això es requereix que el robot sigui estanc i pugui estar sota les inclemències meteorològiques; (2) en altres casos, el robot dona suport en llocs on pot haver-hi pols conductora, i (3) en altres casos, el robot navega en atmosferes perilloses i explosives per a això espurnes o descàrregues elèctriques són inadmissibles. Per a solucionar el problema de la càrrega en aquestes tres situacions, es desitja carregar el robot inalàmbricament (“wireless”) mitjançant un sistema de transferència de potència sense fil (“wireless power transfer” o WPT), ja que cadascun d’aquests contextos comporta riscos en cas d’usar una solució de càrrega per contactes, com sí que pot permetre’s, per exemple, en els sistemes d’alimentació de robots aspiradors domèstics, per no haver de bregar amb aquests problemes i limitacions.
A diferència d’altres robots autònoms com, per exemple, les bases mòbils usades en l’àmbit industrial, Keyper és un robot quadrúpede, per la qual cosa el moviment no és sobre rodes, sinó que cada pota té diversos actuadors, imitant un sistema de locomoció animal. Això comporta que minimitzar el pes i el volum és fonamental per a aconseguir integrar el sistema de càrrega mantenint les dimensions i pes actual del robot, per la qual cosa la densitat de potència és una variable a optimitzar en el projecte.
El projecte és una col·laboració entre la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) i l’empresa Keybotic per a investigar i augmentar el coneixement disponible en les tecnologies habilitadores de càrrega sense fil.
Els objectius del present DI seran:
1.- Investigar l’estat de l’art de cadascun dels subsistemes que componen un carregador sense fil d’alta potència; a saber:
– Subsistema de conversió AC/DC de baixa freqüència (pas de la xarxa elèctrica a bus DC).
– Subsistema inversor d’alta freqüència.
– Subsistema de l’acoblament electromagnètic per a una transmissió sense fil d’alta eficiència.
– Subsistema de conversió AC/DC d’alta freqüència
– Subsistema de regulació i control de tot el sistema.
2.- Identificar possibles punts amb marge de millora que puguin habilitar una millora de les característiques del sistema de càrrega sense fil disponible actualment.
3.- Optimització dels diferents subsistemes que formen el sistema de càrrega sense fil.
4.- Codisseny dels citats subsistemes per a tenir el disseny d’un sistema de càrrega sense fil optimitzat quant a:
– Dimensions físiques (grandària i pes).
– Densitat de potència.
– Eficiència energètica.
5.- Implementació d’un o diversos prototips que validin experimentalment les hipòtesis teòriques desenvolupades en el present DI.
