EL SUBMARINO, un trabajo de fin de grado diferente

Ángel Salgado, un alumno que ahora estudia primero de Máster, nos cuenta el trabajo de fin de grado que presentó al finalizar cuarto. Decidió presentar una propuesta propia, un submarino, y no dejó indiferente a nadie de los que estaban al tanto de su elección.

Hola Ángel, tu proyecto no estaba en la lista de trabajos de fin de grado que ofrece la universidad, ¿qué te llevó a presentar uno nuevo?

Yo siempre había pensado que como proyecto de fin de grado quería hacer algo que verdaderamente me gustase, no quería ceñirme a un proyecto cerrado en el que no pudiese ser creativo, pues pienso que mientras más te apasiona lo que haces mejor te sale. Ingeniería industrial es una carrera en la que se aprende a hacer de todo un poco, puedes hacer casi cualquier cosa y como al proyecto, al final le vas a dedicar muchas horas, lo mejor que puedes hacer es llevarlo al terreno que más te guste, en mi caso me encanta todo lo relacionado con el mar y el mundo naval. Es por eso que se me ocurrió hacer un submarino.

¿Cómo empezó todo?

Al acabar tercero nos empezaron a decir que teníamos que ir pensando el proyecto de fin de grado que íbamos a hacer, pues aunque teníamos de plazo hasta antes de navidad para elegirlo, si querías hacer un buen proyecto era conveniente empezar cuanto antes. Lo primero que tuve que hacer es buscar apoyo en algún profesor y por eso le conté mis ideas a Juan Luis Zamora, que había sido mi profesor de control automático. Si te soy sincero, en un principio pensé que la idea se la tomaría a broma y me la intentaría quitar de la cabeza, pero lejos de eso, se interesó y empezamos a pensar cómo llevarlo a cabo e incluso aceptó ser mi director de proyecto. Sin Juan Luis, este proyecto se habría quedado en una simple idea.

Como mi proyecto tenía una gran componente de fluidodinámica, pensé que necesitaba otro profesor que tuviese conocimientos en este campo, no podía ser otro que Luis Mochón, que había sido mi profesor de Fluidos (asignatura que prefiero no recordar demasiado). Al hablar con Luis, no sólo encontré esa persona con los conocimientos de submarinos que estaba buscando, sino que también encontré una persona que cada vez que me veía en el pasillo me motivaba y contagiaba su ilusión.

Llegado a este punto, el siguiente paso era pensar cómo iba a conseguir un submarino. No es tan fácil como conseguir un avión o un barco teledirigido que buscas en eBay y encuentras cientos fácilmente. Los submarinos teledirigidos son difíciles de encontrar, hay muy pocos modelos y son extremadamente caros. Es por eso que decidimos que la mejor forma de obtener lo que queríamos era fabricándola nosotros mismos, de aquí surgió la idea de diseñarlo e imprimirlo en 3D. Fui a hablar con Mariano Jiménez, encargado del departamento de Diseño y Fabricación de ICAI. Desde el primer momento se implicó totalmente en el proyecto y fue uno de los miembros más importantes. Él y su equipo, David y Benito, fueron sin duda imprescindibles a la hora de lograr construir un dispositivo estanco hecho en una impresora 3D, que fuese capaz de sumergirse en el agua sin dañar toda la electrónica que lleva dentro. Hicimos un estupendo trabajo juntos.

¿Puedes explicar brevemente en qué consiste tu trabajo de fin de grado?

¡Por supuesto! La verdad es que nunca habría imaginado que iba a disfrutar tanto haciendo el trabajo de fin de grado, aquí voy a intentar explicarlo muy por encima, pero si alguien se queda con ganas de saber más, en este enlace puede encontrar mi memoria que incluye un resumen al principio:

https://www.iit.comillas.edu/pfc/resumenes/578e7381df6f4.pdf

El título oficial de este proyecto es “Construcción, modelado y control de un sumergible a escala”. Un sumergible viene a ser prácticamente lo mismo que un submarino solo que, además de navegar por debajo del agua, también está pensado para hacerlo en la superficie. Un submarino es un cuerpo inestable, si tú lo metes en el agua directamente, o se hunde del todo o se queda flotando y si empieza a moverse, se puede dar la vuelta, ponerse de lado, … Es por eso que es necesario añadirle un control que sea capaz de hacerle navegar de forma estable pues a pesar de ser estable en algunos ejes, en otros necesita continuas correcciones durante la navegación para que, por ejemplo, la resistencia del agua en la parte frontal no le haga cambiar de dirección.

Como ya he dicho antes, encontrar submarinos hechos es casi imposible. Existen o submarinos de juguetes o submarinos artesanales hechos por profesionales que cuestan 600€, y como ni yo ni la universidad estábamos dispuestos a pagar eso, decidimos que lo mejor era que lo construyese yo mismo. La mejor forma de fabricar algo tan personalizado era diseñarlo en un programa de CAD e imprimirlo en 3 dimensiones, esto me permitió poder adaptarlo completamente a las necesidades del proyecto. Fue muy complicado pues tuve que tener muchísimos factores en cuenta en el diseño: que fuese estanco, que la electrónica no se mojase, ajustar su flotabilidad, que tuviese la mayor estabilidad natural posible, … Casi me vuelvo loco.

Una vez diseñado, lo imprimí en 3D, lo bañé en acetona para hacerlo lo más estanco posible, le añadí toda la electrónica y lo pinté de negro. Finalmente, y tras mucho tiempo, quedó un resultado increíble.

El funcionamiento del submarino es el siguiente: para avanzar hacia delante y atrás, usa un motor brushless que mueve una hélice; tiene una bomba de agua reversible conectada a un globo, si lo llena el submarino se hunde y si lo vacía emerge; para girar tiene unos timones verticales en la parte trasera; por último, para cambiar el ángulo de cabeceo tiene unos timones horizontales en la parte superior. Todos los timones se accionan con servos. Si a esto le añadimos la batería, la emisora y receptor para comunicarnos con él y el microcontrolador, ya tenemos los componentes básicos del submarino. Se muestran en la siguiente foto:

Una vez colocados, se conectan todos los componentes al microcontrolador y gracias al mando o emisora se puede dirigir el submarino. Tiene dos formas de funcionamiento: control remoto o control automático. En el primero, uno mismo controla todos los elementos del submarino a su voluntad, en cambio, en el modo de control automático, el microcontrolador se encarga de hacer continuas correcciones para que el submarino navegue de forma estable.

Finalmente, pude hacer las pruebas en un depósito del laboratorio de fluidos. Logramos que funcionase bien, pero al final le entró un poco de agua y tuve que dejarlo de lado y ponerme a tope con la memoria. ¡Fue genial verlo navegar debajo del agua!

Nos has comentado que desde un primer momento no tuviste problemas para encontrar director de proyecto, aunque tu trabajo fuese una propuesta nueva

¡Todo lo contrario! Como ya he comentado antes, el grupo de profesores con los que trabajé me ayudó desinteresadamente desde el primer momento. Hicimos un equipo espectacular. Desde aquí quiero dar las gracias una vez más a Juan Luis, Luis, Mariano, David y Benito. Son geniales no sólo como profesionales sino también como personas.

Y última pregunta, por curiosidad, ¿has pensado qué vas a hacer para el trabajo de fin de Máster?

La verdad es que no lo tengo muy claro, quizás le añada una cámara al submarino para poder pilotarlo con unas gafas de realidad virtual o algo así. Ya os contaré.

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