Una proposta de recerca per a la formació inicial dels mestres

Cinquenes Jornades de Foment de la Investigació de la FCHS (Any 1999-2000

Disseny i fabricació d'un cotxe teledirigit

Fer un vehicle complet pot ser el somni més gran d’un estudiant d’Enginyeria d’Automoció. Com tot somni, és diferent de fer realitat, principalment per la infraestructura i els recursos dels que s’ha de disposar. Per això, en aquest projecte es realitza una versió reduïda d’aquest somni, la qual entri dins dels paràmetres i requisits d’un treball final de grau. El disseny i la fabricació d’un cotxe teledirigit són el punt i final perfecte per als estudis d’enginyeria d’automoció, grau al qual em vaig apuntar amb l’objectiu d’aprendre sobre l’aerodinàmica dels cotxes i del qual surto havent fet realitat un vehicle teledirigit propulsat per un sistema elèctric i electrònic dissenyat per mi, quelcom que em semblava inviable anys enrere pel poc interès que tenia en l'àmbit elèctric. En aquesta memòria es mostra tot el procés d’estudi, disseny i fabricació d’un vehicle teledirigit. Des del full en blanc fins al producte final, veient reflectits tots els coneixements apresos al grau que són aplicables a un projecte d’aquestes característiques, i d’altres que es van adquirint i desenvolupant al llarg del procés. Es posa de manifest en aquestes pàgines la sinergia de tot el que s’ensenya al grau i com, en funció del repte que un es planteja, es pot extreure tot el suc a les hores de classe i feina, amb l’objectiu d’assolir el millor resultat possible.Building a complete vehicle can be the greatest dream of an Automotive Engineering student. As any dream, to make it true is not an easy thing to do. In this case, the massive infrastructure and the amount of money that is required to achieve it makes it almost an impossible thing. Therefore, this project involves a scaled-down version of this dream that fits into the parameters of a final degree project. The design and manufacture of a remote-controlled car is the perfect ending to automotive engineering studies, a degree I enrolled in with the aim of learning about car aerodynamics. I am now graduating having realized a remote-controlled vehicle powered by an electrical and electronic system designed by me, something that seemed unfeasible years ago due to my lack of interest in the electrical field. This report shows the design and manufacture process of a remote-controlled vehicle. From a blank sheet to the final product, all the knowledge acquired during the degree that is useful to do a project of this nature is reflected, along with other skills that have been acquired and developed throughout this process. These pages highlight the synergy of everything taught in the degree and show all the profit that one has taken out of all the classes and studying hours

Càlcul, disseny i construcció d'un cotxe teledirigit configurable

En aquest projecte s’ha dissenyat un cotxe teledirigit que es troba en un punt mig entre estandardització i especialització, utilitzant components fabricats amb impressió 3D, fàcilment editables i intercanviables, i que pot ser muntat per blocs corresponents a diferents funcions que es vol que tingui el cotxe. Pot disposar de canvi de marxes, bloqueig de diferencial, sistema d’embragatge, selector de tracció i un disseny innovador de potència que pot ser impulsat amb un nombre arbitrari de motors, només limitat per la resistència mecànica dels components, i no requereix la sincronització de gir d’aquests. El cotxe pot ser controlat a distància mitjançant un smartphone o qualsevol altre dispositiu que pugui ser connectat per Bluetooth, controlant la velocitat de gir dels motors, la direcció, la connexió o desconnexió del sistema d’embragatge i el canvi de quatre marxes més neutre amb actuadors Lego. Manualment, amb una simple palanca, es pot escollir la tracció que es vol que tingui el cotxe (davantera, posterior o total) i el bloqueig del diferencial. També es pot canviar la relació de transmissió de totes les marxes amb dos engranatges fàcilment intercanviables ubicats al final de la caixa de canvis que actuen com a multiplicadors o reductors, depenent del diàmetre de la parella d’engranatges que es vol utilitzar. Mecànicament parlant, s’ha analitzat la resistència dels engranatges que transmeten un parell més elevat i s’ha garantit la resistència d’aquests amb l’ús de 4 motors que generen 14,5 N·cm cadascun.En este proyecto se ha diseñado un coche teledirigido que se encuentra en un punto medio entre estandarización y especialización, utilizando componentes fabricados con impresión 3D, fácilmente editables e intercambiables, y que puede ser montado por bloques correspondientes a diferentes funciones que se desea que tenga el coche. Puede disponer de cambio de marchas, bloqueo de diferencial, sistema de embrague, selector de tracción y un diseño innovador de potencia que puede ser impulsado con un número arbitrario de motores, sólo limitado por la resistencia mecánica de los componentes, y no requiere la sincronización de giro de éstos. El coche puede ser controlado a distancia mediante un smartphone o cualquier otro dispositivo que pueda ser conectado por Bluetooth, controlando la velocidad de giro de los motores, la dirección, la conexión o desconexión del sistema de embrague y el cambio de cuatro marchas más neutra con actuadores Lego. Manualmente, con una simple palanca, se puede escoger la tracción que se desea que tenga el coche (delantera, trasera o total) y el bloqueo del diferencial. También se puede cambiar la relación de transmisión de todas las marchas con dos engranajes fácilmente intercambiables ubicados al final de la caja de cambios que actúan como multiplicadores o reductores, dependiendo del diámetro de la pareja de engranajes a utilizar. Mecánicamente hablando, se ha analizado la resistencia de los engranajes que transmiten un par más elevado y se ha garantizado la resistencia de éstos con el uso de 4 motores que generan 14,5 N·cm cada uno.In this project, a remote-controlled car has been designed, standing at the innovative intersection between standardisation and specialisation. It features components manufactured with 3D printing, easily editable and interchangeable, that can be assembled by blocks corresponding to different functions that you want the car to have as gear shifting, differential lock, clutch system and traction selector. The car boasts an innovative motor design that can be driven by an arbitrary number of motors, limited only by the mechanical strength of the components, and does not require spin synchronisation. The car offers a range of control options, providing a versatile and flexible operation. It can be controlled remotely using a smartphone or any other device that can be connected via Bluetooth, allowing you to control the speed of rotation of the engines, the direction, the connection or disconnection of the clutch system and the gear change of four plus neutral gear with Lego actuators. Manually, with a simple lever, you can choose the traction you want the car to have (front, rear or total) and the differential lock. The transmission ratio of all gears can also be changed with two easily interchangeable gears located at the end of the gearbox that act as multipliers or reducers, depending on the diameter of the gear pair used. Mechanically speaking, the resistance of the gears that transmit a higher torque has been analysed, and their resistance has been guaranteed with 4 motors that generate 14,5 N·cm each

Ampliació i millora d'un vehicle teledirigit

En el projecte Ampliació i millora d'un vehicle teledirigit s'ha dut a terme l'ampliació d'un prototip de vehicle ràdio controlat fent servir dues plaques Arduino Duemilanove. Una es situa en el comandament i l'altra en el vehicle i controlen el comportament dels dos dispositius. Es transmet la informació necessària entre elles a través de dos mòduls XBee que posteriorment se'ls hi incorpora. Les plaques fetes servir en el prototip inicial eren unes SARD-13192 de Freescale i el primer que es fa en aquest sentit és una revisió del codi font utilitzat i l'adaptació a les plaques Arduino. Un acceleròmetre ADXL335 que s'incorpora a una de les plaques permet que el prototip es pugui controlar segons la posició del comandament. A més, un cop finalitzat el nou prototip és capaç de desplaçar-se endavant i endarrere, girar aturat i en moviment, i a diferents velocitats que es representen en tot moment en uns LEDs. També guarda l'últim circuit efectuat que es pot reproduir a voluntat de l'usuari, i emmagatzema les dades del recorregut de tota una sessió per exportar a l'ordinador. Per últim s'han dut a terme les proves necessàries per constatar que totes les millores s'han implementat amb èxit.En el proyecto Ampliación y mejora de un vehículo teledirigido se ha llevado a cabo la ampliación de un prototipo de vehículo radio controlado utilizando dos placas Arduino Duemilanove. Una se sitúa en el mando y la otra en el vehículo y controlan el comportamiento de los dos dispositivos. Se transmite la información necesaria entre las placas a través de dos módulos XBee que posteriormente se les incorpora. Las placas utilizadas en el prototipo inicial eran unas SARD-13192 de Freescale y lo primero que se hace es una revisión del código fuente utilizado y la adaptación a las placas Arduino. Un acelerómetro ADXL335 que se incorpora a una de las placas permite que el prototipo se pueda controlar según la posición del mando. Además, una vez finalizado el nuevo prototipo, es capaz de desplazarse hacia adelante y hacia atrás, girar parado y en movimiento, y a diferentes velocidades que se representan en todo momento con unos LEDs. También guarda el último circuito efectuado que se puede reproducir a voluntad del usuario, y almacena los datos del recorrido de toda una sesión para ser exportados al ordenador. Por último se han llevado a cabo las pruebas necesarias para constatar que todas las mejoras se han implementado con éxito.The project Expansion and improvement of a remote-controlled vehicle has made an enlargement of a radio controlled prototype vehicle using two Duemilanove Arduino boards. One is located on the command and the other one in the vehicle and they control the actions of the two devices. All the necessary information is transmitted between them through two XBee modules that were later incorporated. The boards used in the initial prototype were two Freescale SARD-13192 and firstly a revision of the source code used and the adaptation to the Arduino boards are done. An ADXL335 accelerometer attached to one of the boards allows the prototype to be controlled depending on the position of the command. Moreover, when the new prototype is completed, it is able to move forward and backwards, turn when stopped and ongoing at different speeds that are represented all the time in a LEDs. It also records the last circuit made and can be reproduced by the user, and stores the data of the route of a whole session to be exported to the computer. Finally, all the required tests have been made to verify that all the improvements have been successfully implemented.Nota: Aquest document conté originàriament altre material i/o programari només consultable a la Biblioteca de Ciència i Tecnologia

Projecte de disseny mecànic i electrònic d'un cotxe teledirigit

L'objectiu d'aquest projecte és la de dissenyar la part mecànica i electrònica d'un cotxe teledirigit. En la part mecànica, fer el disseny 3D del cotxe i els càlculs pertinents de la transmissió. En el cas de la part electrònica, es vol desenvolupar un sistema de comunicació alternatiu a la radio freqüència convencional, a més de dissenyar el hardware i software necessari pel seu funcionament. Adicionalment es desenvolupa un sistema d'adquisició de dades.El objetivo de este proyecto es la de diseñar la parte mecánica y electrónica de un coche teledirigido. En cuanto a la parte mecánica, se diseñará el coche en 3D y se realizarán los cálculos pertinentes de la transmissión. En el caso de la parte electrónica, se quiere desarrollar un sistema de comunicación alternativo a la radio frecuencia convencional, además de diseñar el hardware y software necesario para su funcionamiento. Adicionalmente se desarrolla un sistema de adquisición de datos.The aim of this project is to design the mechanical and electronic parts of a remote-controlled car. Regarding the mechanical part, the car will be designed in 3D and the relevant transmission calculations will be carried out. In the case of the electronic part, the aim is to develop an alternative communication system to the conventional radio frequency, as well as to design the hardware and software necessary for its operation. In addition, a data acquisition system will be developed