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Caminar a 40 km/h es la solución a crisis de movilidad urbana

Estudiantes británicos crean tecnología para desplazarse en la ciudad a 40 kilómetros por hora emulando la función básica de caminar. La tecnología fue construida utilizando tecnología de National Instruments.

ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas

Estudiantes de la Universidad de Sheffield (Inglaterra) han diseñado unos patines capaces de desplazar a los usuarios a velocidades de hasta 40 kilómetros por hora, con lo cual pretenden ofrecer una solución alternativa y ecológica a la crisis de movilidad urbana que enfrenta la gente en muchos países densamente poblados.

     

Los ingeniosos universitarios utilizaron soluciones de desarrollo de la compañía National Instruments (NI) incluyendo el entorno gráfico de diseño electrónico NI Labview, y los módulos complementarios NI MyRIO y NI Virtual Bench, además de otros componentes electrónicos y sensores.

“En todo el mundo, las ciudades están experimentando efectos enormemente perjudiciales de nuestros hábitos de transporte actuales. A medida que las poblaciones aumentan y más personas se trasladan a áreas urbanas densas, los niveles de congestión aumentan, produciendo grandes cantidades de contaminación. Esto le cuesta a la economía mundial miles de millones de libras al año y produce efectos profundos en la salud de las personas”, menciona el reporte de los estudiantes.

Prototipo de patines.
     

Su solución plantea la utilización de tecnología eléctrica y métodos de automatización con el fin de crear soluciones más efectivas de transporte personal, que al mismo tiempo sean amistosas con el medioambiente, portátiles y saludables para los usuarios.

Tomando en consideración lo anterior, el grupo de estudiantes británicos se dio a la tarea de realizar investigaciones de campo para conocer cuáles son algunas de las soluciones más viables para transitar por las calles sin utilizar el vehículo e incluso el transporte colectivo, y dieron con la idea de diseñar unos patines que permiten viajar a velocidades que solo se puede conseguir con automóviles o motocicletas.

Los patines se componen de los siguientes componentes:

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Mecanismo motriz.- Se desarrolló un mecanismo de accionamiento personalizado desde cero. Este consistió en una serie de seis ruedas de poliuretano, cada una con una batería de Litio-Ion individual y una corriente de enrutamiento a través de un cojín para minimizar la huella del dispositivo. Este suministro se utilizó para alimentar las dos ruedas delanteras a través de una transmisión por correa y un motor BLDC.

El material utilizado es aluminio trabajado con CNC.
     

Diseño mecánico.- El diseño estructural es a base de Aluminio mecanizado por CNC para dar una plataforma estable. De acuerdo a los estudiantes, esto permite al usuario caminar sin limitar su rango de movimientos pero manteniendo una conexión rígida entre el motor y las ruedas.

Sensores.- Las celdas de carga de aluminio fueron diseñadas para deformarse elásticamente bajo el peso de un usuario. Tres celdas de carga debajo de cada pie tienen la resolución suficiente para adquirir un conjunto de datos precisos y en tiempo real de las mediciones de fuerza debajo de los pies mientras se camina. Esto se logró mediante el uso de medidores de tensión que se ejecutan a través de un circuito amplificador / puente de Wheatstone para las cuales se utilizó el módulo de adquisición de datos NI myRIO como dispositivo independiente.

Sistema computacional.- El sistema se trabajó con NI LabVIEW para implementar un algoritmo simple basado en reglas. Este sistema lee los datos de la celda de carga y cuando las condiciones específicas se cumplen ejecutan una secuencia PWM predefinida.

Diagramas de configuración del diseño.
     

“Al combinar cada uno de estos sistemas separados, creamos un dispositivo con el que se puede caminar cómodamente, medir la fuerza en tres puntos estratégicos del pie y relacionar estas medidas de fuerza con el ciclo de caminar de los usuarios. La aplicación de LabVIEW nos permitió accionar las ruedas bajo los dedos de los pies cuando se empujan para comenzar a caminar y se pueden alanzar hasta una velocidad de 40 km/h”, mencionan los inventores.

Por ahora los jóvenes documentan su invento en la universidad y asumen que en lo sucesivo realizarán algunas mejoras a su diseño con el fin de observar si su invento es capaz de convertirse en un modelo de negocios.

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