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[ES] El objetivo del proyecto consiste en reducir los tiempos de trabajo en una línea de producción de asientos mediante la automatización de la lectura de dos elementos. La primera lectura que vamos a automatizar es el código QR que identifica a la estructura inferior del asiento, denominada armazón. La segunda lectura a tratar es un código de barras que identifica a la funda del asiento. Para la lectura del código QR se utilizará un lector de códigos con autoenfoque, el cual habrá colocar en una posición óptima para visualizar el código. También habrá que configurar programar el equipo para que se sincronice con la línea de producción a la hora de hacer la lectura. Para la identificación de la funda, en unas ocasiones se utilizará el mismo equipo que en el caso anterior y en otras se utilizará una pistola de lectura 2D situada en una posición fija. Esto dependerá del tipo de asiento que se vaya a producir., [EN] The followign document is the report of the Master¿s thesis developed by the student Enrique Jesús Almazán Ortega. It has been developed in the industrial plant of Faurecia Vitoria, under the supervision of Aritz Sanchez Garcia as tutor in plant and Vicente Casanova Calvo as UPV tutor. This project consists on reducing the working production times in a seat production line by automating the reading of two elements. The first reading that we are going to automate is the QR code that identifies the structure of the seat, called metal frame. The second reading that will be processed is a barcode that identifies the seat cover. To read the QR code, an auto-focus reader will be placed in an optimal position to read the code. The equipment will be configured to synchronise with the production line when reading the code. For the identification of the cover, sometimes the same equipment as in the previous case will be used and sometimes a 2D scanning gun in a fixed position will be used. This will depend on the type of seat to be produced.

El objetivo principal de la práctica consiste en conocer los instrumentos y las máquinas más usuales que se utilizan en el campo de la metrología mecánica. Primero se verán los instrumentos manuales que se suelen utilizar en un taller mecánico, por orden de precisión y haciendo hincapié en el campo de aplicación de cada uno de ellos. Paralelamente, se detallará el funcionamiento de los tres aparatos más utilizados: el pie de rey (Fig. 0.1), el micrómetro y el comparador. Posteriormente, se hablará de la máquina de medir por coordenadas, la máquina más utilizada en metrología mecánica, y se comentarán las posibilidades, ventajas y desventajas de los sistemas de medición por visión. Para acabar, se comentarán los métodos y máquinas que se suelen utilizar para la verificación de las tolerancias geométricas y del acabado superficial

[ES] El siguiente documento es la memoria del Trabajo de Fin de Máster desarrollado por el alumno Johan González Sanjuán. Se ha llevado a cabo en la Universidad de Keio, Japón, bajo la supervisión de Norihisa Miki como tutor japonés y Vicente Casanova Calvo como tutor de la UPV. Consiste en el desarrollo e implementación de una superficie (pantalla) capaz de cambiar su conductividad térmica como medio de transmisión de información. Primero se ha hecho una intensiva labor de investigación para entender cómo funciona la percepción térmica en humanos, así como de otras tecnologías alternativas para crear pantallas. Se ha partido de un diseño de pantalla de un solo píxel ya desarrollado, en el que la conductividad térmica se controla variando el volumen de metal liquido bajo la superficie táctil. Después, se ha escogido un método de control para conectar varios en una matriz y crear la pantalla. Se han escogido las piezas de hardware para controlar el circuito de metal líquido y la electrónica para dirigirlo. Además de crear los diseños de CAD de las piezas a medida para fabricar. También se ha tenido que programar el microcontrolador para representar imágenes a petición Finalmente, se han realizado pruebas objetivas para valorar su precisión y subjetivas en humanos para valorar su viabilidad. Este proyecto ha sido presentado en Eurohaptics 2022, Hamburgo, Alemania, como el Work in Progress 032, [EN] The following document is the report of the Master's Thesis developed by the student Johan González Sanjuán. It was carried out at Keio University, Japan, under the supervision of Norihisa Miki as Japanese tutor and Vicente Casanova Calvo as UPV tutor. It consists of the development and implementation of a surface (screen) capable of changing its thermal conductivity as a means of transmitting information. First, intensive research work has been done to understand how thermal perception works in humans, as well as other alternative technologies to create screens. The starting point is an already developed single-pixel display design, in which thermal conductivity is controlled by varying the volume of liquid metal under the touch surface. Then a control method has been chosen to connect several pixels in a matrix and create the screen. The hardware parts to move the liquid metal circuit and the electronics to control it have been chosen. In addition to creating the CAD designs of the custom parts to manufacture. The microcontroller has also had to be programmed to render images on demand. Finally, objective tests have been carried out to assess its precision and subjective tests in humans to assess its viability. This project has been presented at Eurohaptics 2022, Hamburg, Germany, as the Work in Progress 032

[ES] El objetivo de este trabajo es el diseño y construcción de un robot móvil para dar asistencia dentro de la telepresencia, permitiendo el desplazamiento y la interacción con un interlocutor conectado remotamente. En primer lugar, utilizando SolidWorks, se creará un ensamblaje funcional. La mayor parte de las piezas se imprimirán utilizando una impresora 3D. A partir del modelo3D, se obtendrán los planos para la fabricación. Además, se realizará un estudio cinemático y dinámico (movimiento y velocidades relativas análisis de fuerzas con distintas cargas para asegurar la estabilidad estructural del mecanismo). Una vez finalizada la parte de construcción, se procederá con la programación. El microcontrolador usado será un Arduino Mega 2560, que controlará toda la parte electrónica. El circuito estará formado por dos motores de imanes permanentes para el accionamiento, con sus respectivos drivers, la fuente de energía, una pantalla y sensores, para dotarlo de cierta autonomía y que le permita conocer el entorno. Como el objetivo final es que se pueda controlar remotamente. Se creará una aplicación móvil que permita transferir datos al Arduino y dirigir el robot a distancia, dándole autonomía y permitiéndole realizar todas sus funciones autónomamente., [EN] The objective of this project is the design and construction of an automaton robot to provide assistance within telepresence, giving more degrees of freedom to the video call concept, and allowing at the same time to move and interact with the interlocutor remotely. First, using Solidworks, we will create a functional assembly, capable of being brought to reality. Most of the components should be printable using a 3D printer, model Creality Ender 3 Pro. Non-printable components, such as hardware, bearings, motors, couplings, should be easily available so that they are not a problem during the construction process. From the 3D model, obtain the plans for manufacturing. In addition, perform a kinematic study, with analysis of movement and relative speeds of each bar, together with a dynamic study with different loads to ensure the structural stability of the mechanism. Once the construction part is finished, the programming will proceed. The microcontroller chosen is an Arduino Mega 2560, which will control all the electronics. The circuit will be made up of two permanent magnet motors for the drive, with their respective drivers, the power source, a screen, and sensors, to give it a certain autonomy and allow it to know its environment. Since the final goal is for it to be controlled remotely. An app will be created that allows transferring data to the Arduino and directing the robot remotely, giving it autonomy and allowing it to perform all its functions autonomously.

Las plantas son seres vivos importante en la tierra, ya que ofrecen beneficios a los humanos para su vida diaria, además de frutos, oxígeno y una vista espectacular por donde quiera que se vea. Un ejemplo es la planta de fresa, siendo un tipo de ser vivo destacado por su producción y rendimiento en el mundo, sin embargo, en Colombia esta planta tiende a ser cultivada en grandes áreas, y la poca producción en comparación con su área de sembrado, tiene como efecto un bajo rendimiento en el cultivo . Este rendimiento en producción se encuentra relacionado con la afectación por las variaciones climáticas, ya que el cambio en temperatura y humedad relativa alteran los periodos de producción en la planta de fresa. Una alternativa para posicionar variables climáticas en la planta de fresa son los invernaderos, ya que estos no solo permiten controlar las variables climáticas, sino también enfermedades, plagas y otros defectos que pueden presentarse, sin necesidad de alterar el ecosistema. conociendo las necesidades del cultivo en el agro colombiano, se realizó en este proyecto de investigación, un prototipo tipo invernadero con condiciones de temperatura y humedad relativa controladas y un sistema de iluminación suplementaria, con el fin de garantizar condiciones ambientales posicionadas para la planta y mejorar su crecimiento y desarrollo, permitiendo la maximización del cultivo por área. Para cumplir con las expectativas, se construyeron estructuras metálicas acordes a las necesidades detectadas, y se implementó un controlador difuso que permite un seguimiento a una referencia en humedad relativa y temperatura, acompañado de un sistema web server, que permite la supervisión del invernadero en tiempo real. Finalmente, se comparó un cultivo desarrollado en Tuta (Boyacá) a campo abierto con el prototipo del invernadero. TABLA DE CONTENIDO RESUMEN 12 1 INTRODUCCIÓN 44 1.1 Objetivo general 50 1.2 Objetivos específicos 50 1.3 Metodología 50 2 DISEÑO DEL INVERNADERO 52 2.1 DISEÑO CONCEPTUAL 52 2.1.1 Casa de la calidad 52 2.1.1.1 Requerimientos 52 2.1.1.2 Restricciones 53 2.1.1.3 Consideraciones para el diseño 53 2.1.2 Selección de componentes 54 2.1.2.1 Sistema térmico 54 2.1.2.2 Sistema de humidificación 56 2.1.2.2.1 Humidificador 56 2.1.2.3 Nebulizadores 57 2.1.2.4 Sistema de riego por goteo 57 2.1.3 Sistema eléctrico y electrónico 59 2.1.3.1 Tarjeta de desarrollo NODEMCU (ESP8266) 59 2.1.3.2 Tarjeta de Desarrollo Arduino Mega 59 1.1.1.1 Driver l298n dual 60 2.1.3.3 Sensor de temperatura y humedad relativa 60 2.1.3.4 Emisor de Luz 60 2.1.3.5 Reloj RTC DS3231 60 2.1.4 Selección de los materiales de construcción 60 2.1.4.1 Metales del invernadero 60 2.1.4.2 Plástico del invernadero 61 2.2 DISEÑO ELECTRÓNICO 63 2.2.1 Luz suplementaria 63 2.2.1.1 Distribución componentes LED 65 2.2.2 SUPERVISIÓN WEB 66 2.2.2.1 Diseño interfaz web 67 2.3 DISEÑO MECÁNICO Y MODELADO CAD DEL INVERNADERO 71 2.3.1 Invernadero 71 2.3.1.1 Invernaderos más usuales: 71 2.3.1.2 Condiciones necesarias en un invernadero. 72 2.3.1.3 Sustratos Orgánicos. 74 2.3.1.4 Análisis estático en invernaderos 75 2.3.2 Diseño estructura externa 76 2.3.2.1 Forma del invernadero 76 2.3.2.2 Selección volumen de trabajo 76 2.3.2.3 Modelado CAD estructura y sistema de ventilación. 79 2.3.2.4 Elementos finitos 83 2.3.3 Diseño estructura Interna 86 2.3.3.1 Elementos finitos estructura interna 88 3 MODELADO MATEMÁTICO DEL INVERNADERO Y DISEÑO DE CONTROLADORES 92 3.1 MODELO MATEMÁTICO 92 3.1.1 Modelo variación de temperatura 93 3.1.2 Modelo variación Humedad relativa 98 3.1.3 Estimación parámetros del modelo matemático 100 3.2 DISEÑO DE CONTROLADORES 103 3.2.1 Control difuso para temperatura y humedad relativa 103 4 ANÁLISIS DE RESULTADOS Y COMPARACION DE CULTIVOS 109 4.1 Resultados de construcción 109 4.2 Resultados controladores 115 4.2.1 Simulación y resultados control difuso 116 4.3 Control de luz 121 4.4 Desarrollo, crecimiento y producción plantas de fresa 122 4.4.1 Comparación cultivos 124 5 CONCLUSIONES 128 6 REFERENCIAS 131 7 ANEXOS 138 7.1 ANEXO A- CASA DE LA CALIDAD 138 7.2 ANEXO B - CÁLCULO BOMBA CENTRÍFUGA 147 7.3 ANEXO C- DISEÑO ELECTRONICA 151 7.4 ANEXO D- EVIDENCIA FOTOGRÁFICA 160 7.5 ANEXO E- PLANTILLA ADQUISICIÓN DE DATOS 184 Plants are important living beings on earth, since they offer benefits to humans for their daily lives, in addition to fruits, oxygen and a spectacular view wherever it is seen. An example is the strawberry plant, being a type of living being noted for its production and performance in the world, however, in Colombia this plant tends to be cultivated in large areas, and the low production compared to its planted area , has the effect of low crop yield . This yield in production is related to the affectation by climatic variations, since the change in temperature and relative humidity alter the production periods in the strawberry plant. An alternative to position climatic variables in the strawberry plant are greenhouses, since these not only allow controlling climatic variables, but also diseases, pests and other defects that may occur, without the need to alter the ecosystem. Knowing the needs of cultivation in Colombian agriculture, a greenhouse-type prototype with controlled relative temperature and humidity conditions and a supplementary lighting system was carried out in this research project, in order to guarantee environmental conditions positioned for the plant and improve its growth and development, allowing the maximization of the crop per area. To meet expectations, metallic structures were built according to the needs detected, and a fuzzy controller was implemented that allows monitoring of a reference in relative humidity and temperature, accompanied by a web server system, which allows supervision of the greenhouse in real time. true. Finally, a crop developed in Tuta (Boyacá) in the open field was compared with the greenhouse prototype. Pregrado

El uso de laboratorios en las carreras de informática y ciencias de la computación es indudablemente valioso para los estudiantes. Gracias a la evolución de las comunicaciones, a través de Internet es posible implementar laboratorios virtuales con costos mucho más bajos que los de uno real, con la ventaja de estar disponible para todos los alumnos a la vez, a cualquier hora y lugar. El presente estudio tiene por objetivo determinar las preferencias de los estudiantes por laboratorios reales y laboratorios virtuales. La investigación es descriptiva correlacional con un enfoque cuantitativo. La técnica de recopilación de datos se realizó con una encuesta aplicada a 483 universitarios mexicanos a través de Internet con la herramienta Google Forms. Entre los principales resultados se obtuvo que el 100% de los estudiantes encuestados afirma poseer un teléfono inteligente, medio para acceder a los servicios virtuales que ofrece Internet. El 82% de los sujetos de estudio está satisfecho con los laboratorios físicos, encontrando una preferencia en el uso de laboratorios en línea entre los alumnos que no residen en la localidad donde se ubica su institución educativa, con un coeficiente de correlación r=0.858. Se encontraron tendencias en cuanto al tipo de carrera que cursan los sujetos de estudio; los de ingeniería (ingeniería en sistemas computacionales, ingeniería en sistemas de información, ingeniería mecatrónica e ingeniería de software) se inclinan más al uso de los laboratorios físicos que los alumnos de licenciatura (licenciatura en informática, licenciado en tecnologías de la información y licenciatura en sistemas computacionales). Los universitarios que no residen en la misma ciudad de su institución preferirían el laboratorio virtual. En general, hay una opinión favorable hacia los dos tipos de laboratorios; los estudiantes se sienten satisfechos con su uso y perciben mejoría en las materias de programación y en su rendimiento en general.

[EN] This work presents the design and implementation of a collaborative and decentralized control for synchronizing the angular velocity of a group of spatially distributed brushless direct current (BLDC) motors. Via an Active Disturbance Rejection Control (ADRC), acting as an internal-loop, the dynamics of the BLDC can be assimilated to that of a first-order integrator, which is considered an agent. Then, a decentralized collaborative control strategy with event-triggered communication is proposed, which solves the problem of leader-follower consensus for the multi-agent system and thus speed synchronization. The communication topology between agents is modeled using an undirected and connected graph. The decentralized control law incorporates an event function, which indicates the instant at which the i-th agent transmits the angular velocity information to its neighbor. An experimental platform using two BLDC and a virtual leader was developed to validate the proposed approach. The experimental results show excellent performance for angular velocity consensus for regulation tasks, while the bandwidth usage is only 1.25 % regarding a periodic communication implementation., [ES] Este trabajo presenta el diseño e implementación de un control colaborativo descentralizado para la sincronización de velocidad angular de un conjunto de motores de corriente continua sin escobillas (BLDC) distribuidos espacialmente. Apoyándose de un control por rechazo activo de perturbaciones, actuando como un bucle interno, la dinámica del BLDC puede asimilarse a la de un integrador de primer orden y el cual será considerado un agente. Se propone entonces una estrategia de control colaborativo descentralizado con una comunicación activada por eventos, que resuelve el problema del consenso líder-seguidor del sistema multi-agente y, con ello, la sincronización de velocidades entre motores. La topología de comunicación entre agentes se modela usando un grafo conectado y no dirigido. La ley de control descentralizado incorpora una función de evento, que indica el instante en el que $i$-ésimo agente transmite la información de velocidad angular a su vecino. El intercambio asíncrono de información permite reducir el tráfico de datos en la red de comunicaciones, lo que permite aprovechar el ancho de banda. Al analizar la dinámica de la trayectoria del error del sistema, se establece que el vector de error del sistema multi-agente tiende de forma exponencial y permanece confinado a una vecindad del origen del espacio de estados de error. Aunque la estrategia está diseñada para n-agentes, se desarrolló una plataforma experimental compuesta por dos motores y un líder virtual, permitiendo validar la estrategia. Los resultados experimentales muestran un excelente desempeño del consenso de velocidad angular de ambos motores BLDC para tareas de regulación, mientras que el uso del ancho de banda es de solamente 1.25 % con respecto a una implementación de comunicación periódica.

[ES] La realización de un proyecto grupal en el segundo curso del ciclo fomativo del grado superior en Mecatrónica Industrial adaptando una de las asignaturas (Configuración de sistemas mecatrónicos) y adaptando otras del mismo curso da lugar a la realización de una maqueta automatizada. La consecución de este reto aporta basado en el aprendizaje por proyectos aporta a los alumnos una alta recompensa motivadora para futuros retos, está basada en aprender haciendo (learning by-doing) además al ser un trabajo grupal desarrolla también competencias del trabajo en equipo e integra la mayoría de competencias profesionales del módulo., [EN] Carrying out a group project in the second course of the higher level training cycle in Industrial Mechatronics, adapting one of the subjects (Mechatronics Systems Configuration) as well as others of the same course, results in the making of an automated prototype. The achievement of this challenge based on project-based learning provides students with a high motivating reward for future challenges. In addition, being a group work based on learning by doing, it also develops teamwork skills and integrates most of the professional skills of the training cycle.

[ES] El proyecto propone el diseño de una sistema electrónico que controla un propulsor de una silla de ruedas basado en un segway o herramienta equivalente. El sistema permite a personas con movilidad reducida controlar la tracción de una silla de ruedas convencional a la que se le sustituyen las dos ruedas grandes traseras por un propulsor eléctrico basado en dos ruedas motrices., [EN] The project proposes the design of an electronic system that controls a wheelchair propeller based on a segway or equivalent tool. The system allows people with reduced mobility to control the traction of a conventional wheelchair to which the two large rear wheels are replaced by an electric propeller based on two driving wheels.

El objetivo de este proyecto es diseñar, calcular y fabricar un dispositivo mecatrónico para realizar el estudio del equilibrado del mecanismo cuadrilátero articulado. Además del mecanismo, el sistema está formado por un motor eléctrico, un microcontrolador, diversos sensores y un ordenador. El microcontrolador tiene por funciones principales el control del motor, la lectura de la información recibida por los sensores y la comunicación con el ordenador. El programa informático que gestiona el sistema desde el ordenador está desarrollado en base a Microsoft Excel, el cual nos permite comunicarnos con el entorno de Arduino y así poder controlar nuestro mecanismo. Este software creado en el entorno de Excel presenta al usuario la información sobre el estado del desequilibrio medido en el mecanismo y propone las correcciones oportunas para conseguir equilibrarlo. En éste se puede crear un cuadrilátero articulado insertando los parámetros necesarios y así observar el desequilibrio y un estudio completo de posición, velocidad, aceleración y esfuerzos del mecanismo deseado. Se utiliza Siemens NX para el diseño y el estudio del dispositivo. Con él se han realizado simulaciones de movimiento y de esfuerzos para comparar los estudios propios con los resultados que éste proporciona. La fabricación del mecanismo se realiza principalmente en base a la impresión 3D. El procedimiento de equilibrado que se aplica se desarrolla a partir del método de Berkof-Lowen. L'objectiu d'aquest projecte és dissenyar, calcular i fabricar un dispositiu mecatrònic per a realitzar l'estudi de l'equilibrat del mecanisme quadrilàter articulat. A més del mecanisme, el sistema està format per un motor elèctric, diversos sensors, un microcontrolador i un ordinador. El microcontrolador té per funcions principals el control del motor, la recollida dels valors provinents dels sensors i la comunicació amb l'ordinador. El programa informàtic que gestiona el sistema des de l'ordinador està desenvolupat amb Microsoft Excel, la qual ens permet comunicar-nos amb l'entorn d’Arduino i així poder controlar el nostre mecanisme. Aquest software creat a l'entorn d'Excel presenta a l'usuari la informació sobre l'estat del desequilibri mesurat en el mecanisme i proposa les correccions oportunes per aconseguir equilibrar-ho. En aquest es pot crear un quadrilàter articulat inserint els paràmetres necessaris i així observar el desequilibri i un estudi complet de posició, velocitat, acceleració i esforços del mecanisme desitjat. S'utilitza Siemens NX per al disseny del dispositiu. Amb ell s'han realitzat simulacions de moviment i d'esforços per a comparar els estudis propis amb els resultats que aquest proporciona. La fabricació del mecanisme es realitza principalment sobre la base de la impressió 3D. El procediment d'equilibrat que s'aplica es desenvolupa a partir del mètode de Berkof-Lowen. The aim of this project is to design, calculate and manufacture a mechatronic device to perform the study of the balance of the four-bar linkage mechanism. In addition to the mechanism, the system consists of an electric engine, sensors, a microcontroller and a computer. The main functions of the microcontroller are the control of the engine, reading information received by the sensors and communication with the computer. The computer program that manages the system from the computer is developed on Microsoft Excel, which allows us to communicate with the Arduino environment and therefore allows us to control our mechanism. This software created in the Excel environment presents to the user the information on the state of the imbalance measured in the mechanism and proposes the opportune corrections to be able to balance it. In this, you can create a four-bar linkage by inserting the necessary parameters and thus observe the imbalance and a complete study of position, speed, acceleration and forces of the desired mechanism. Siemens NX is used for the design of the device. With it, simulations of movement and efforts have been made to compare our own studies with the results it provides. The manufacture of the mechanism is mainly based on 3D printing. The balancing procedure that is applied is developed from the Berkof-Lowen’s method.

This article presents the analysis of the tensile properties of a carbon fiber reinforced polymer composite used in the manufacture of the single-seater for Formula SAE competition. Composites were manufactured from pre-pregs with different fiber orientations by a vacuum curing process. The effect of the fiber orientation on the strength and rigidity of the formulated composites was evaluated. The tensile specimens were instrumented with biaxial extensometers in order to obtain a real record of the deformation and subsequent determination of the Young's modulus. The experimental results were compared with the analytical results obtained from the Classical Laminate Theory using specialized software. A microscopic analysis of the fractured region of the specimens was also developed to evaluate the effect of the manufacturing process. The set of information generated from the experimental and analytical results provides an understanding of the anisotropy of Epoxy-Carbon fiber composites that will allow design decisions to be made in future developments within the Formula SAE project., El presente artículo analiza las propiedades tensiles de un material compuesto polimérico reforzado con fibras de carbono empleado en la fabricación del monoplaza para competición Fórmula SAE. Para ello se manufacturaron compuestos a partir de preimpregnados con diferentes orientaciones de fibra mediante un proceso de curado al vacío. Se evaluó el efecto de la orientación de las fibras sobre la resistencia y la rigidez de los compuestos formulados. Se instrumentaron las probetas de tracción con extensómetros biaxiales para obtener un registro real de la deformación y posterior determinación del módulo de Young. Los resultados experimentales fueron comparados con los resultados analíticos obtenidos a partir de la Teoría Clásica de Laminados mediante software especializado. Se desarrolló también un análisis microscópico de la región fracturada de las probetas para evaluar el efecto del proceso de manufactura. El conjunto de información generada a partir de los resultados experimentales y analíticos proporciona un entendimiento de la anisotropía de los materiales compuestos Epoxi-Carbono que permitirá tomar decisiones de diseño en futuros desarrollos dentro del proyecto Fórmula SAE.

This model presents a technical application of topological optimization, applied through the study of the behavior of the frame of a brand competition motorcycle, Honda CRF 230 model, with the aim of reducing the weight of the original component without altering its mechanical properties, and obtain a higher performance of the engine, greater maneuverability for the pilot and the reduction of manufacturing costs. This method of analysis is used to obtain the percentages of the chemical elements of a piece by the intensity of the light emitted by a spark, thereby acquiring the mechanical properties of the material. By means of the results, they are analyzed in different points of stress concentration of the frame; the conditions of the border are set to establish the simulation in the CAD model, and the application of the optimization of the structure through the use of the MEF method. Finally, the reduction of 67.6% of the weight of the original chassis was included, with a safety factor of 1.41., En este estudio se implementó una técnica de optimización topológica en el bastidor de una motocicleta de competencia Honda CRF 230, con el objetivo de reducir el peso del componente original manteniendo los límites de seguridad de las propiedades mecánicas del material, para obtener un mayor rendimiento del motor y mayor maniobrabilidad para el piloto en una competencia. Para ello, se efectuó la caracterización del material original del chasis de la motocicleta mediante un procedimiento llamado Espectrometría de Chispa, además se realizó el análisis estático del chasis para determinar las condiciones de frontera para la simulación. Para el desarrollar el CAD del chasis y la simulación se utilizó el SolidWorks Simulation. La aplicación de la optimización topológica se realizó utilizando un criterio de distribución de esfuerzos, por medio de la utilización del método de MEF. Finalmente, se analizó la estructura original frente a la modificada para obtener como resultado una reducción del 67.6% de peso del chasis original, con un factor de seguridad de 1.41.

Multidisciplinarity is a non-integrative mix of several disciplines in which each one retains its methods and assumptions without change or development of other disciplines in the multidisciplinary relationship. In a multidisciplinary relationship, disciplines cooperate in a “mutual and cumulative but not interactive way. "Mechatronics is the multidisciplinary study that proposes the control of physical systems, through computational intelligence.", La Multidisciplinariedad es una mezcla no integradora de varias disciplinas en la que cada una conserva sus métodos y suposiciones sin cambio o desarrollo de otras disciplinas en la relación multidisciplinar. En una relación multidisciplinar, las disciplinas cooperan en forma “mutua y acumulativa pero no interactiva. "La mecatrónica es el estudio multidisciplinario que se propone el control de los sistemas físicos, a través de la inteligencia computacional."

The objective of this document is to propose the thermal analysis of a heat dissipating device by using heat pipes containing different fluids, which are water, refrigerant R134a and methanol for the evaluation of these devices under certain design characteristics, due to the fact that at present the processors have a higher energy consumption and greater processing capacities, which causes a significant elevation of the temperature before demanding workloads. Through the use of the ANSYS simulation software, the thermal study of the device was carried out; in addition, the temperature gradient generated in it when in contact with a hot surface, which is going to be a high performance processor, demonstrating that stable temperatures can be obtained through the use of heat pipes at demanding workloads, ensuring correct operation and cooling of the processor., El objetivo de este documento es realizar el análisis térmico de un dispositivo disipador de calor por medio del uso de tubos de calor que contienen diferentes fluidos que son: agua, refrigerante R134a y metanol para la evaluación de estos dispositivos bajo ciertas características de diseño debido a que, en la actualidad, los procesadores tienen un mayor consumo energético y mayores capacidades de procesamiento, lo cual provoca una elevación significativa de la temperatura ante cargas de trabajo demandantes. Mediante el uso del software de simulación ANSYS, se realizó el estudio térmico del dispositivo; además, el gradiente de temperatura que se genera en el mismo al estar en contacto con una superficie caliente, la cual va a ser un procesador de alto desempeño, demostrando así que se puede obtener temperaturas estables a partir del uso de tubos de calor ante cargas de trabajo demandantes, asegurando un correcto funcionamiento y enfriamiento del procesador.

The purpose of the study was to analyze the deposits in injectors with fuel mixture of 87 octane with percentages of anhydrous ethanol at 5%, and 87 octane gasoline. The experimental phase was carried out in two ignition engine vehicles at a test height of 2810 msnm when traveling, each one, a distance of 3000 km inside the Metropolitan District of Quito. Two methods were applied: Stereoscopy or Vision for the analysis of the microfilters of the injectors, and the semiquantitative chemical analysis Scanning Electron Microscopy for the samples of the residues originated in the filters. In the case of Stereoscopy, in both vehicles, a reduction of clogging of the filters occurred when using gasoline with 5% anhydrous ethanol. The Scanning Electron Microscopy allowed to conclude that there is a greater presence of the sulfur element with 4% in the residues when using gasoline with 5% ethanol, unlike 1% in the waste when 87 octane gasoline is applied., El objetivo de este estudio fue analizar los depósitos en inyectores con una mezcla de combustible de 87 octanos con porcentajes de etanol anhidro al 5% y gasolina de 87 octanos. La fase experimental se llevó a cabo en dos vehículos con motor de encendido a una altura de prueba de 2810 m.s.n.m. al recorrer, cada uno, una distancia de 3000 km dentro del Distrito Metropolitano de Quito. Se aplicaron dos métodos: Estereoscopía o Visión para el análisis de los microfiltros de los inyectores; y el análisis químico semicuantitativo Microscopía Electrónica de Barrido para las muestras de los residuos originados en los filtros. En el caso de la estereoscopia, en ambos vehículos, se produjo una reducción de la obstrucción de los filtros cuando se usa gasolina con etanol anhidro al 5%. La microscopía electrónica de barrido permitió concluir que hay una mayor presencia del elemento azufre con un 4% en los residuos cuando se usa gasolina con un 5% de etanol, a diferencia del 1% en los residuos cuando se aplica gasolina de 87 octanos.

La herramienta software para el diseño de aplicaciones de motion control permite acortar los plazos de (re)diseño y anticiparse a reconocer nuevas necesidades.CITCEA-UPC trabaja con Omron Corporation en el desarrollo de su herramienta MST.

El siguiente proyecto consiste en el análisis de los intereses tecnológicos de los estudiantes que van a comenzar una formación universitaria con la finalidad de desarrollar una maqueta que refleje el carácter multidisciplinar y distintivo de la Escuela Politécnica Superior de Vilanova i la Geltrú (EPSEVG) para poder así acercarles tanto a la ciencia como al centro docente en las futuras exposiciones y ferias estudiantiles. Este proyecto nace de la oferta de proyectos multidisciplinares que la EPSEVG ofrece y que son desarrollados bajo metodologías ágiles. En este documento se verá una progresión y evolución lineal de una idea abstracta que, al ser desarrollada mediante la herramienta Design Thinking, se convierte en un concepto sólido y visual. Por medio de diversas entrevistas y estudios se lleva a cabo un análisis tanto del cliente como del usuario. Éstos se han definido para poder así entender sus necesidades en conjunto y descubrir la idea más adecuada. Así se consigue crear un brazo robótico con forma humana, mecatrónico e interactivo mezclando los conceptos de robótica y biomimesis. El diseño se ha llevado a cabo con el software Solid Works 3D, haciendo hincapié no sólo en la idea de imitar visualmente la forma, sino también la parte funcional del brazo y mano humanos. Se define entonces un concepto de maqueta promocional propia del centro docente EPSEVG que sea capaz de acercar y darse a conocer a los posibles alumnos.

[ES] El objetivo de este trabajo final de máster es la implementación mecatrónica de un sistema de asistencia al pedaleo para bicicletas, que se caracterizará por su completa integración y por su gran adaptabilidad a la gran mayoría de bicicletas modernas existentes en el mercado. Dicha implementación abarcará los campos del diseño, fabricación, montaje y posterior puesta en marcha de un prototipo, que será la base del producto comercial final, el cual buscará reducir costes frente a sus principales alternativas. Dadas las diversas áreas que engloba el diseño, éste ha sido dividido en diseño mecánico, diseño eléctrico y diseño electrónico/programación. El diseño mecánico se ha realizado mediante el software de CAD, INVENTOR. Este programa ha sido herramienta indispensable en el dimensionado de los componentes que conforman el sistema de transmisión mecánica del prototipo, como es la innovadora reductora hipocicloidal o el fundamental par de engranajes cónicos rectos que transmiten todo el par generado al eje del pedalier de la bicicleta. También ha sido empleado en el diseño de la soportería de las partes eléctrica y electrónica. El diseño eléctrico se ha basado en el dimensionado del motor, batería y variador, así como del diseño del cableado empleado. Dadas las reducidas dimensiones del producto y que se trataba de un prototipo, se ha optado por una solución comercial de algunos componentes, concretamente dentro del campo del aeromodelismo y de los coches a escala. Es por ello que se cuenta con un motor brushless de rotor interior destinado a embarcaciones a escala, una batería de polímero de litio de coches a radiocontrol y un variador compacto preparado para el control del motor brushless. El diseño electrónico y programación, por su parte, se ha basado en el conexionado y programación de un Arduino UNO, que controlará el variador, así como del módulo Bluetooth conectado a éste, que mediante una aplicación para el sistema operativo ANDROID, programada mediante el software "on line" MIT App INVENTOR, permitirá el control del sistema mediante un Smartphone sujeto en el manillar de la bicicleta. Por otro lado, la fabricación del prototipo se ha decidido realizar mediante impresora 3D, exportando los modelos CAD a un formato compatible mediante INVENTOR y utilizando como filamento el plástico PLA. En cuanto al montaje se ha realizado mediante tornillería basada en el estándar DIN/ISO, en una bancada diseñada especialmente para el prototipo, que recrea el espacio disponible en la gran mayoría de bicicletas de carretera del mercado. Y, por último, en la puesta en marcha, se han establecido los parámetros adecuados de velocidad y control para realizar una simulación escalada de los esfuerzos involucrados en el sistema de asistencia, con el fin de verificar posibles interferencias en el sistema de transmisión mecánica y una correcta transmisión de órdenes entre el Smartphone y el sistema de control., [EN] The aim of this master's final work is the mechatronic implementation of an assisted pedaling system for bicycles, which will be characterized by its complete integration and its great adaptability to the vast majority of modern bicycles existing in the market. This implementation will cover the fields of design, manufacture, assembly and setting on of a prototype, which is the basis of the final commercial product, which seeks to reduce costs against its main alternatives. Given the various areas that englobes the design, it has been divided into mechanical design, electrical design and electronic design/programming. The mechanical design has been made using the CAD software, INVENTOR. This program has been an indispensable tool in the sizing of the components that make up the mechanical transmission system of the prototype, such as the innovative hypocycloidal gearbox or the important pair of straight bevel gears that transmit all the generated torque to the shaft of the bicycle bottom bracket. It has also been used in the design of the electrical and electronic supports. The electrical design consists on the sizing of the motor, battery and ESC (electronic speed control), as well as the routing of the wiring used. Given the small dimensions of the product and the fact that it was a prototype, it has opted for a commercial solution of some components within the field of radio control modelling. This is why there is an inner rotor brushless motor destined for scale vessels, a lithium polymer battery of radio control cars and a compact ESC prepared to control the brushless motor. The electronic design and programming has been based on the connection and programming of an Arduino UNO, microcontroller that will control the ESC, as well as the Bluetooth module connected to it, which through an application for ANDROID OS, programmed using the software "on line" MIT App INVENTOR, that will allow the control of the system through a smartphone supported on the bicycle handlebar. On the other hand, the manufacture of the prototype has been made by 3D printing, exporting the CAD models to an INVENTOR accepted format and using as a filament the plastic PLA. The assembly has been made by means of screws based on the DIN/ISO standard, in a bench designed especially for the prototype, which recreates the space available in the vast majority of road bikes of the market. Moreover, in the last part, the setting on, the appropriate parameters of speed and control has been established to perform a scaled simulation of the efforts involved in the assistance system, in order to verify possible interferences in the mechanical transmission system and a correct transmission of commands between smartphone and the control system.

Este trabajo describe el desarrollo de un conjunto de experiencias prácticas de diseño e implementación de algunas técnicas de simulación y control digital de un motor de corriente continua llevadas a cabo con elementos físicos de muy bajo coste. El sistema de control desarrollado se está empleando en las prácticas de las asignaturas impartidas por el Área de Ingeniería de Sistemas y Automática y el Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores de la Universidad de Granada., This work describes the development of a set of practical experiences in the design and implementation of various simulation and digital control techniques of a DC motor carried out with very low cost elements. The control system developed is being used in the practices of the subjects taught by the Systems Engineering and Automation Area and the Department of Architecture and Computer Technology of the University of Granada., Universidad de Granada: Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores; Vicerrectorado para la Garantía de la Calidad., Universidad de Granada, Secretariado de Innovación Docente. Proyectos de Innovación Docente.

Se presenta el proceso de diseño e implementación de un prototipo de vehículo de guiado autónomo (AGV por sus siglas en inglés) que debe realizar tareas de ubicación/recolección automática de libros en un ambiente de pruebas bajo condiciones controladas. El prototipo de AGV actúa como el elemento central de un sistema de almacenamiento y recuperación automático en el que también se integra la tecnología de identificación por radiofrecuencia con elementos mecatrónicos, de sensórica y de comunicaciones inalámbricas, mediados por interfaces de usuario para el monitoreo del vehículo y el control de inventario. El protocolo de comunicación MiWi P2P, que está basado en el estándar IEEE 802.15.4, se ha elegido para cubrir las comunicaciones inalámbricas del sistema en el ambiente de prueba.

[ES] El objeto de este proyecto es la programación y puesta en marcha de una máquina CNC de tres ejes, dotada de la funcionalidad específica de taladrado. A lo largo del mismo, se va a analizar cualquier aspecto importante y necesario para conseguir diseñar y controlar el sistema. Se tendrá en cuenta la elección de los materiales, centrando especial atención a los componentes y elementos correspondientes a la parte electrónica. Con esto, se va a pretender llevar a cabo un sistema que en su conjunto, cumpla con los objetivos a la perfección y con buena precisión y resolución, tratando a su vez de que no suponga un coste elevado. Por tanto, se analizarán en detalle los objetivos que debería poder cumplir la máquina una vez en funcionamiento. Finalmente, se llevará a cabo un análisis completo de los elementos a utilizar, así como el coste desglosado y total del sistema., [EN] Design and programming in C language of a Nucleo STM32L053R8 microcontroller to control a CNC machine for doing drilling cycles.

Actualmente, la tecnificación del campo ha surgido como una respuesta a la necesidad de mejorar el rendimiento de la producción de los campos, principalmente en países agrícolas como Colombia, por aspectos como el incremento demográfico y la globalización económica, donde la labor de subsolado es la primera actividad realizada, la cual procura la descompactación del suelo para disminuir su resistencia y beneficiar el esparcimiento de las raíces de las plantas y el flujo de agua. Así, cualquier tipo de anormalidad en el desarrollo de esta actividad genera atrasos en las labores posteriores o disminuye el rendimiento del cultivo. Este artículo muestra los resultados de una investigación tecnológica, enfocados en la adecuación mecatrónica de un implemento de subsolado el cual se planteó bajo un procedimiento estructurado de diseño que garantiza las adaptaciones tecnológicas asegurando el funcionamiento de un sistema instrumentado de control con respuesta ante sobrecargas. Currently, rural technological development has emerged as a response to the need for improving production efficiency in the fields, especially in agricultural countries such as Colombia due to aspects such as demographic growth and economic globalization; the use of a subsoiler is the first activity performed, intended to loosen soil as a way of reducing its resistance and allowing the spread of plant roots and flow of water. Hence, any type of abnormal circumstances in the development of this activity results in delays in future works or decrease of crop efficiency. This article shows the results of a technological research, focused on mechatronic adequacy of a subsoiler implement addressed under a structured design procedure that assures technological adaptations by assuring the operation of a control instrumented system with response to overloading.

[EN] The dissertation consist of the design review of a temperature recorder prototype and the subsequent manufacture and sale of the first commercial series. This thesis explains the device technical features, reference standards regulations and the changes which has suffered it., [ES] La tesis consiste en la revisión del diseño de un prototipo registrador de temperatura y la posterior fabricación y venta de una primera serie comercial. En el trabajo se exponen las características técnicas del dispositivo, la normativa de referencia por la que se rige y los cambios a los que ha sido sometido.

[ES] El principal objetivo de este proyecto consiste en la construcción de un vehículo aéreo no tripulado de cuatro rotores y su control de estabilidad utilizando microcontroladores no especializados en este campo de la plataforma Arduino. El diseño del vehículo se ha realizado a partir de elementos básicos y sin utilizar componentes preparados para este tipo de trabajo, tratando de probar la capacidad y el potencial de estos dispositivos para el desarrollo de esta clase de proyectos. Para la realización de este trabajo se han estudiado todos los componentes a utilizar y el procedimiento de montaje, los posibles métodos de prueba del vehículo, el sistema de comunicaciones por radio y el sistema de control de la estabilidad del aparato. Las fuentes de información han sido obtenidas la mayoría de páginas especializadas en este tipo de vehículos, documentos, manuales y esquemas de los componentes y conocimientos propios. Los resultados han sido positivos y los objetivos del proyecto se han cumplido casi en su totalidad. Se ha concluido satisfactoriamente que con los elementos antes mencionados se puede desarrollar perfectamente este tipo de vehículos de una forma eficiente y sencilla., [EN] The main objective of this project is the construction of a four-rotor unmanned aircraft vehicle using for its stability control a microcontroller unspecialized in this field provided by the Arduino platform. Vehicle design was made from basic elements and without using any prepared components for this kind of work, trying to probe the capability and the potential of these devices for the development of this projects. We have studied all the components to be used and its assembly procedure, the possible testing methods, the radio communications system and the stability control system. Most of the information sources were obtained from specialized web pages in this kind of vehicles, documents, manuals and datasheets from the components and own knowledge. The results were positive and the project objectives were accomplished almost entirely. It has been concluded that this kind of vehicles can be developed in an efficient way with the components mentioned above.

El presente proyecto trata sobre los pasos a seguir en el diseño y automatización de una máquina electroneumática, para la inutilización de envases de agroquímicos mediante punzonado mecánico. El objetivo principal de este diseño es disminuir la cantidad de incidentes de riesgo laboral por intoxicación de agroquímicos en trabajadores, así como también reducir los tiempos de procesamiento de cada recipiente y la cantidad de agua de lavado. Para el análisis del proceso se utilizó la metodología de la Red de Petri lo cual permitió determinar los pasos lógicos del proceso. El software utilizado fue el SolidWorks para determinar esfuerzos mecánicos y el FluidSim para el diseño electro-neumático, la selección de los sensores y la programación lógica en un micro PLC LOGO-SIEMENS. La utilización de dichos software permitió reducir el tiempo de construcción e implementación del diseño. Con la implementación de la máquina, los riesgos por intoxicación se redujeron a una sola persona de las seis que estaban expuestas en forma directa e indirecta, se redujo el consumo de agua en 81% y se disminuyó el tiempo del proceso en un 56 %.

In this paper, we describe our research on bio-inspired locomotion systems using deformable structures and smart materials, concretely shape memory alloys (SMAs). These types of materials allow us to explore the possibility of building motor-less and gear-less robots. A swimming underwater fish-like robot has been developed whose movements are generated using SMAs. These actuators are suitable for bending the continuous backbone of the fish, which in turn causes a change in the curvature of the body. This type of structural arrangement is inspired by fish red muscles, which are mainly recruited during steady swimming for the bending of a flexible but nearly incompressible structure such as the fishbone. This paper reviews the design process of these bio-inspired structures, from the motivations and physiological inspiration to the mechatronics design, control and simulations, leading to actual experimental trials and results. The focus of this work is to present the mechanisms by which standard swimming patterns can be reproduced with the proposed design. Moreover, the performance of the SMA-based actuators’ control in terms of actuation speed and position accuracy is also addressed.

Este artículo presenta un acercamiento sobre la Mecatrónica en el mundo, sus principales características y áreas del conocimiento. Luego la Mecatrónica se introduce en el contexto de la educación por ciclos en la Universidad Tecnológica de Pereira. The present article makes an approach to the mechatronic on the world, its main characteristics and knowledge areas. Then the mechatronic is introduced to the context of education by cycles on the Universidad Tecnológica de Pereira.

The Mechatronic Engineering Program worked during 2001 year, in the indentification systems, in order to learn new "modeling" techniques without to resort an approach of relation of differential equations involves in process. The project is based in design and implementation of a prototype, to identify systems, through of toolbox ident of the Matlab (R) program, in system whose behavior is first and second order. For the realization was compiled information about toolbox ident, process of identify systems, done purchase and communication interfaces. After compile and analyze the information was designed the electronic models of first and second order whose behavior wish to obtain experimental and made by computer. The system is composed of data acquisition that permits the analog signals transformation originating in physic models, digital signals which are transmitted to the computer, using an interface and Labview (R) program. After that, the identification process is made with Matlab (R) program and its toolbox ident. Durante el año 2001, en programa de Ingeniería Mecatrónica, se trabajó el tema de identificación de sistemas con el objetivo principal de aprender nuevas técnicas de modelamiento, sin recurrir al planteamiento total de las relaciones por medio de ecuaciones diferenciales, involucradas en un proceso. En este proyecto se diseña e implementa un prototipo, con el objetivo de identificar sistemas por medio del toolbox Ident del programa MATLAB en modelos cuyo comportamiento es de primer y segundo orden. Para su realización se recopiló información acerca del toolbox Ident del programa de simulación MATLAB, el proceso de identificación de sistemas, procedimientos de adquisición de datos e interfaces de comunicación. Una vez realizada la recopilación y análisis de información obtenida, se diseñaron los modelos electrónicos de sistemas de primero y segundo orden, cuyo comportamiento se deseaba observar experimentalmente y analizar por computador. El sistema está compuesto por una etapa de adquisición de datos que permite la transformación de las señales análogas procedentes de los modelos físicos, en señales digitales, las cuales son transmitidas al computador usando una interfaz y el programa LabView. El proceso de identificación se realiza posteriormente con el programa con el programa MATLAB y su toolbox Ident. Es de importancia resaltar que este proyecto está orientado al desarrollo de equipo y manejo de instrumentos de laboratorio.