Diseño e implementación mediante aplicaciones CAD e impresión 3D de un coche a escala guiado por Arduino

Abstract

[ES] Este trabajo consiste en el diseño y la implementación de un coche a escala con espacio suficiente para poder añadirle un sistema microcontrolador basado en Arduino y los sensores y actuadores necesarios para, en un futuro, poder desarrollar algoritmos básicos relacionados con las funcionalidades elementales de la navegación autónoma de vehículos. Para realizar dicho diseño se recurre a las aplicaciones CAD; en este caso se ha optado por Onshape. Para la ejecución de dicho diseño se recurre a la impresión 3D, utilizándose la extrusión de material, también conocida como fabricación mediante filamento fundido (FFF). Respecto al alcance, hay que aclarar que por diseño 3D del coche se entiende únicamente el diseño del chasis de éste, que estará formado en su mayoría por placas de formas variables en el eje X e Y, pero de grosor constante en el eje Z. También cabe aclarar que el grueso del trabajo reside en el diseño: estudio del alojamiento de los componentes, proporcionalidad y garantía de un ensamblaje fácil y robusto. Respecto a la navegación autónoma, a modo de prueba, y para demostrar la validez del diseño, se incorporarán los componentes necesarios para la demostración de la función de seguimiento de línea, con esto se quiere decir, que dicho coche será capaz de detectar una línea dibujada en el suelo y seguir su recorrido.

[EN] This work consists of the design and implementation of a scale car with enough space to add a microcontroller system based on Arduino and the necessary sensors and actuators to, in the future, develop basic algorithms related to the basic functionalities of autonomous vehicle navigation. In order to carry out this design, CAD applications are used; in this case Onshape has been chosen. For the execution of this design, 3D printing is used, using material extrusion, also known as fused filament fabrication (FFF). Regarding the scope, it should be clarified that the 3D design of the car means only the design of the car's chassis, which will consist mostly of plates of variable shapes in the X and Y axis, but of constant thickness in the Z axis. It should also be clarified that the bulk of the work lies in the design: study of the housing of the components, proportionality and guarantee of an easy and robust assembly. Regarding the autonomous navigation, as a test, and to demonstrate the validity of the design, the necessary components will be incorporated for the demonstration of the line-following function, by this is meant, that such a car will be able to detect a line drawn on the ground and follow its path.

[CA] Este treball consistix en el disseny, i implementació d'un cotxe a escala amb espai suficient per a poder afegir-li un sistema microcontrolador basat en Arduino i els sensors i actuadors necessaris per a, en un futur, poder desenrotllar algoritmes bàsics relacionats amb les funcionalitats elementals de la navegació autònoma de vehicles. Per a realitzar el dit disseny es recorre a les aplicacions CAD, en este cas s'ha optat per Onshape. Per a l'execució del dit disseny es recorre a la impressió 3D, utilitzant-se l'extrusió de material, també coneguda com a fabricació per mitjà de filament fos (FFF). Respecte a l'abast, cal aclarir que per disseny 3D del cotxe s'entén únicament el disseny del xassís d'este, que estarà format majoritàriament per plaques de formes variables en l'eix X e Y, però de grossor constant en l'eix Z. També cal aclarir que el gros del treball residix en el disseny: estudi de l'allotjament dels components, proporcionalitat i garantia d'un acoblament fàcil i robust. Respecte a la navegació autònoma, a manera de prova, i per a demostrar la validesa del disseny, s'incorporaran els components necessaris per a la demostració de la funció de seguiment de línia, amb açò es vol dir,