Publicación: Manipulador robótico de materiales radioactivos en pozos petroleros
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Resumen en español
RESUMEN: En la industria petrolera, la radiación ionizante se emplea en diversos procesos críticos, lo cual implica riesgos significativos para la salud de los trabajadores que deben manipular materiales radioactivos en entornos operativos. Esta exposición directa a la radiación durante la ejecución de tareas plantea la necesidad de un sistema que permita mitigar dichos riesgos y proteger la salud de los empleados. Para abordar este problema, el presente trabajo de grado desarrolla un dispositivo mecatrónico destinado a la manipulación segura de materiales radioactivos en la industria petrolera. La metodología empleada se estructuró en varias etapas fundamentales. En primer lugar, se realizó una investigación exhaustiva para comprender las características y necesidades específicas del entorno operativo petrolero, identificando los desafíos y riesgos asociados al manejo de fuentes radioactivas. Posteriormente, se llevó a cabo la concepción y diseño de un prototipo que integra funcionalidades claves de manipulación a distancia. Este desarrollo fue acompañado de la implementación de un sistema de control preciso, que permite operar el dispositivo remotamente y alejar así al operario de la zona de radiación. Finalmente, el dispositivo fue evaluado mediante pruebas en entornos controlados, lo cual permitió verificar su eficacia y plantear ajustes de diseño y control con base en los resultados obtenidos. Los resultados de este trabajo de grado permiten concluir que el dispositivo mecatrónico propuesto es capaz de realizar funciones de manipulación y transporte a distancia de materiales radioactivos, acercándose a las condiciones y requerimientos de un entorno real. El prototipo físico desarrollado y las evaluaciones teóricas realizadas permitieron identificar mejoras necesarias para futuras versiones, con el objetivo de alcanzar un dispositivo plenamente funcional en el contexto industrial. Este trabajo proporciona una base para la continuación del proyecto, abarcando tanto una validación experimental inicial como una serie de consideraciones teóricas y operativas esenciales para su eventual implementación en la industria.
Resumen en inglés
ABSTRACT: In the oil industry, ionizing radiation plays a crucial role in various processes, presenting significant health risks to workers who handle radioactive materials in operational environments. Direct exposure to radiation during tasks underscores the urgent need for a system that minimizes these risks and safeguards the health of employees. To address this challenge, this thesis develops a mechatronic device designed for the safe handling of radioactive materials in the oil industry. The methodology involved several key stages. First, a comprehensive investigation was conducted to understand the specific characteristics and needs of the operational environment, identifying the risks and challenges related to the handling of radioactive sources. Next, the design and development of a prototype took place, integrating essential functions for remote manipulation. This was followed by the implementation of a precise control system that enables remote operation, keeping the operator safely away from radiation zones. Finally, the device was tested in simulated environments to assess its effectiveness, allowing for the identification of areas for improvement in design and control based on the test results. The results of this thesis demonstrate that the proposed mechatronic device is capable of performing remote manipulation and transportation of radioactive materials, closely meeting the conditions and requirements of a real-world environment. The physical prototype, along with theoretical evaluations, revealed key areas for enhancement in future iterations, with the goal of achieving a fully functional device for industrial use. This work lays the groundwork for continuing the project, offering both initial experimental validation and essential theoretical and operational insights for its future implementation in the industry.