Implementación mecatrónica de asistencia al pedaleo para bicicletas

[ES] El objetivo de este trabajo final de máster es la implementación mecatrónica de un sistema de asistencia al pedaleo para bicicletas, que se caracterizará por su completa integración y por su gran adaptabilidad a la gran mayoría de bicicletas modernas existentes en el mercado. Dicha implementaci...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Piquer Cano, Sergi
Tipo de recurso: tesis de maestría
Fecha de publicación:2017
País:España
Institución:Universitat Politècnica de València (UPV)
Repositorio:RiuNet. Repositorio Institucional de la Universitat Politécnica de Valéncia
Idioma:español
OAI Identifier:oai:riunet.upv.es:10251/88790
Acceso en línea:https://riunet.upv.es/handle/10251/88790
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Hypocycloidal gearbox
pedal assistant
brushless
mechatronics
torque control
e-bike
Mecatrónica
bicicleta eléctrica
control de par
pedaleo asistido
reductora hipocicloidal
INGENIERIA DE SISTEMAS Y AUTOMATICA
Máster Universitario en Ingeniería Mecatrónica-Màster Universitari en Enginyeria Mecatrònica
Descripción
Sumario:[ES] El objetivo de este trabajo final de máster es la implementación mecatrónica de un sistema de asistencia al pedaleo para bicicletas, que se caracterizará por su completa integración y por su gran adaptabilidad a la gran mayoría de bicicletas modernas existentes en el mercado. Dicha implementación abarcará los campos del diseño, fabricación, montaje y posterior puesta en marcha de un prototipo, que será la base del producto comercial final, el cual buscará reducir costes frente a sus principales alternativas. Dadas las diversas áreas que engloba el diseño, éste ha sido dividido en diseño mecánico, diseño eléctrico y diseño electrónico/programación. El diseño mecánico se ha realizado mediante el software de CAD, INVENTOR. Este programa ha sido herramienta indispensable en el dimensionado de los componentes que conforman el sistema de transmisión mecánica del prototipo, como es la innovadora reductora hipocicloidal o el fundamental par de engranajes cónicos rectos que transmiten todo el par generado al eje del pedalier de la bicicleta. También ha sido empleado en el diseño de la soportería de las partes eléctrica y electrónica. El diseño eléctrico se ha basado en el dimensionado del motor, batería y variador, así como del diseño del cableado empleado. Dadas las reducidas dimensiones del producto y que se trataba de un prototipo, se ha optado por una solución comercial de algunos componentes, concretamente dentro del campo del aeromodelismo y de los coches a escala. Es por ello que se cuenta con un motor brushless de rotor interior destinado a embarcaciones a escala, una batería de polímero de litio de coches a radiocontrol y un variador compacto preparado para el control del motor brushless. El diseño electrónico y programación, por su parte, se ha basado en el conexionado y programación de un Arduino UNO, que controlará el variador, así como del módulo Bluetooth conectado a éste, que mediante una aplicación para el sistema operativo ANDROID, programada mediante el software "on line" MIT App INVENTOR, permitirá el control del sistema mediante un Smartphone sujeto en el manillar de la bicicleta. Por otro lado, la fabricación del prototipo se ha decidido realizar mediante impresora 3D, exportando los modelos CAD a un formato compatible mediante INVENTOR y utilizando como filamento el plástico PLA. En cuanto al montaje se ha realizado mediante tornillería basada en el estándar DIN/ISO, en una bancada diseñada especialmente para el prototipo, que recrea el espacio disponible en la gran mayoría de bicicletas de carretera del mercado. Y, por último, en la puesta en marcha, se han establecido los parámetros adecuados de velocidad y control para realizar una simulación escalada de los esfuerzos involucrados en el sistema de asistencia, con el fin de verificar posibles interferencias en el sistema de transmisión mecánica y una correcta transmisión de órdenes entre el Smartphone y el sistema de control.

Similares en LA Referencia