E1BDF. Ingeniería Mecatrónica

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  • Publicación
    Acceso abierto
    Desarrollo de una herramienta tecnológica-educativa que permita enseñar a programar a niños de cuatro años en adelante
    (Universidad de San Buenaventura, 2022) Mancera Hernández, Vincent Fabricio; Calderón Díaz, Morían Nair
    El objetivo general de este proyecto de grado es desarrollar una plataforma móvil como herramienta tecnológica-educativa que permita enseñar a programar a niños de cuatro a diez años.
  • Publicación
    Restringido
    Diseño y construcción de un robot de escritura
    (Universidad de San Buenaventura - Bogotá, 2020) Russi Bohórquez, Alejandro; Acevedo Gutierrez, Juan Sebastián; Villarreal López, Edwin
    En este documento se presenta la consecución del diseño, construcción y funcionamiento de una máquina de morfología planar conformada por dos grados de libertad, con un movimiento rotacional de 180 grados y un movimiento prismático de 0.45 m de longitud a lo largo del eje en rotación, controlada por lazo cerrado y control PID, y cuyo funcionamiento se basa en la configuración de movimiento descrito por la cinemática inversa con la proporción de los datos de posición en los puntos ‘x, y’ del plano como entradas de señal, y a la salida de la función matemática se traduce la señal en una relación entre el ángulo (θ) y el desplazamiento o distancia radial (L) conforme a la combinación de los dos movimientos indicados. La finalidad del movimiento resultante es seguir la señal de referencia que entra al sistema de control y reproducir el movimiento conjugado de ambas señales (datos de ángulo y distancia) en trazos de escritura (caracteres) sobre un tablero acrílico, con buen grado de precisión posicional.
  • Publicación
    Restringido
    Diseño y construcción de una cámara óhmica de parámetros variables para pruebas de eficiencia
    (Universidad de San Buenaventura - Bogotá, 2022) Acevedo Roa, Juan Pablo; Ramírez Sarmiento, Santiago; Vega, Héctor Manuel
    En este proyecto se estudia, diseña y construye una cámara óhmica de parámetros variables para la extracción de aceites esenciales para las pruebas de eficiencia. Los parámetros variables son tres, la potencia de entrada a la cámara, la distancia entre electrodos y el tamaño de los mismo, esto con el fin de determinar cuál es la mejor configuración de parámetros para una mejor eficiencia de extracción de aceites. Para ello se propone entonces un estudio y diseño basado en las leyes de la física e ingeniería como la ley de ohm, circuitos eléctricos (AC y DC) y termodinámica con el fin de construir la cámara dentro de rangos estipulados en los objetivos de este mismo documento y cuyo funcionamiento sea competente. Se estipulan y realizan pruebas de eficiencia variando los parámetros mencionados anteriormente y la cantidad de la muestra, que en este caso es eucalipto, se analiza y discute cada uno de los resultados y se elige la mejor configuración. Finalmente, se hacen algunas recomendaciones de operación y se crea una guía de uso para posteriores pruebas o mejoras de la máquina.
  • Publicación
    Acceso abierto
    Diseño Mecatrónico de una Columna Vertebral Flexible para un Robot Cuadrúpedo.
    (Universidad de San Buenaventura - Bogotá, 2022)
    El dise˜no mecatr´onico de una columna vertebral flexible para un robot cuadr´upedo es la finalidad en la presente investigaci´on. La falta de naturalidad en los movimientos de robots cuadr´upedos y la poca absorci´on de energ´ıa es una problem´atica que se evidencia en las columnas r´ıgidas, limitando as´ı, ciertos movimientos. Con base en esto, se propone el dise˜no mecatr´onico de un robot cuadr´upedo con una columna vertebral flexible y, haciendo uso de un banco de pruebas en SimMechanics™ de Simulink & Matlab®se realiza una comparaci´on con tres dise˜nos de otras investigaciones para determinar las ventajas que brinda la flexibilidad en la columna con respecto al amortiguamiento y a la energ´ıa. En el momento de analizar y verificar los resultados de las simulaciones, se construye el prototipo de Ocelot para llevar a cabo las pruebas con el robot en f´ısico y, finalmente, son comparadas con los resultados de las pruebas simuladas obtenidas. Por ´ultimo, se lleva a cabo una optimizaci´on topol´ogica del cuerpo flexible por medio de Inventor®, con el fin de reducir la masa de la columna del robot sin alterar la rigidez del material y su din´amica. Seg´un la realizaci´on de las pruebas simuladas y f´ısicas, se determina que el uso de una columna vertebral flexible en un robot cuadr´upedo causa una reducci´on en el torque que los motores necesitan ejercer; esto para conseguir movilidad y para rechazar posibles pertur- baciones en la columna sin afectar su estabilidad. Adem´as, la flexibilidad de la columna le brinda al robot mayor sutileza en los movimientos en el momento de su locomoci´on, lo que hace que exista naturalidad al caminar.
  • Publicación
    Acceso abierto
    Construcci´on de una m´aquina de manufactura aditiva tipo FDM con integraci´on IoT
    (Universidad de San Buenaventura - Bogotá, 2021)
    Se da cumplimiento al objetivo general del proyecto, en la construcci´on de la USB- Make, esto se debe a que la impresora 3D es equiparabale y en algunos aspectos, supera las caracter´ısticas de los modelos existentes de la gama, teniendo como factor diferencial la cualidad de ser operada remotamente mediante la tecnolog´ıa IoT. Los factores primordiales que viabilizan la construcci´on y futura comercializaci´on del prototipo, son los costos de fabricaci´on, debido al precio competitivo que maneja en relaci´on con las impresoras existentes en el mercado, posee ventajas en su conexi´on remota, ya que muy pocas impresoras de esta gama tiene alg´un desarrollo en IoT, brinda confiabilidad y excelente calidad en sus impresiones, con una interfaz muy intuitiva similar a la de creality, brindando a los usuarios sin ning´un tipo de conocimiento la posibilidad de uso. Se propuso el objetivo de determinar los requerimientos t´ecnicos que cumplan con las especificaciones de las operaciones deseada, esto se logro a trav´es de la construcci´on de un despliegue de funci´on de calidad y benchmark. Los cuales arrojaron a trav´es de comparativas de impresoras y solicitudes por parte de los usuarios en la maquina, caracter´ısticas como asequibilidad, estabilidad, velocidad, resistencia, calidad y un sistema intuitivo. El objetivo de sintetizar e integrar las dos tecnolog´ıas en un solo sistema se cumpli´o a cabalidad. Consiguiendo un sistema funcional con beneficios considerables a partir de la integraci´on IoT. Por mencionar algunos de ellos, se encuentra el monitoreo del proceso de impresi´on 3D de forma remota y en tiempo real, agilizando tiempos y ahorrando dinero, evitando desperdicio de material y asegurando la calidad en las piezas, haciendo el prototipo m´as eficiente y diferenci´andose de las m´aquinas que ofrece la competencia. Obteniendo como ventaja adicional el tener un protocolo abierto, con posibilidad de actualizaciones o implementaci´on de nuevas funciones. Es posible realizar un proceso de manufactura en poco tiempo, a bajo costo y con buena calidad con la USB-Make, debido a que posee una velocidad considerable- mente alta sin producir ning´un tipo de ruido, en comparaci´on a impresoras de la misma gama. En los resultados se pudo observar que la calidad es similar a los resultados de impresoras de uso comercial, teniendo como ventaja un aumento en la resistencia de las piezas y la construcci´on de geometr´ıas complicadas. El costo por consumo de la impresora es relativamente bueno, ya que se encuentra dentro de la media, adem´as al fabricarse en Colombia evitar´ıa impuestos de importaci´on y largos tiempos de espera para la adquisici´on de una impresora 3D.