Ingeniería Mecatrónica (Lic.)http://hdl.handle.net/20.500.12404/44862024-03-28T22:02:05Z2024-03-28T22:02:05ZSistema ciberfísico de toma de muestras y monitoreo de agua de ríos cerca a campamentos minerosParedes Olivera, Cristian Guillermohttp://hdl.handle.net/20.500.12404/271502024-02-21T18:30:15Z2024-02-21T00:00:00ZSistema ciberfísico de toma de muestras y monitoreo de agua de ríos cerca a campamentos mineros
Paredes Olivera, Cristian Guillermo
La industria minera peruana se destaca a nivel global debido a su extracción
diversificada de minerales. Sin embargo, este proceso engendra la producción de
desechos que se descargan en ríos y cuencas cercanas, lo que insta la necesidad de
supervisar estos vertimientos para garantizar el cumplimiento de los límites
establecidos. En la actualidad, este monitoreo se lleva a cabo en persona, pero esta
aproximación resulta ineficiente debido a las extensas distancias entre las
instalaciones mineras y los cuerpos de agua, además de la variabilidad en las
propiedades del líquido a lo largo del tiempo.
El objetivo es instaurar un sistema en las inmediaciones de un río capaz de recoger
y analizar muestras de agua para verificar su conformidad con los límites
autorizados por el Ministerio del Ambiente (MINAM). Este sistema se distingue
por proporcionar muestras confiables al personal regulador, alertándolos ante
posibles indicios de contaminación en el efluente, a la vez que ofrece un monitoreo
en tiempo real. Dado su emplazamiento en zonas rurales, el sistema debe funcionar
de manera autosustentable energéticamente.
En conclusión, la propuesta de investigación se enfoca en la concepción de un
sistema ciberfísico con aptitud para la toma de muestras del afluente y la
implementación de un dispositivo de análisis para evaluar la contaminación de las
muestras. Además, el sistema aprovecha la energía proveniente de los rayos solares
y la del viento como fuente principal para garantizar su autosuficiencia energética.
Este diseño se integra con una solución basada en Internet de las cosas (IoT) que
facilita el seguimiento de los parámetros recolectados, los cuales se presentan al
usuario a través de una plataforma web. El sistema en la nube ha sido sometido a
pruebas y se ha desarrollado un prototipo para simular su funcionamiento.
2024-02-21T00:00:00ZS.A.V.E.: sistema automatizado de tránsito para controlar el paso de vehículos en situaciones de emergenciaGallarday Otiano, Pavel Samirhttp://hdl.handle.net/20.500.12404/271322024-02-20T14:30:18Z2024-02-20T00:00:00ZS.A.V.E.: sistema automatizado de tránsito para controlar el paso de vehículos en situaciones de emergencia
Gallarday Otiano, Pavel Samir
En el año 2018, la ciudad de Lima ocupó el puesto N°3 de las ciudades más congestionadas del mundo y en el año 2019 el promedio de tiempo que perdió una persona por causas del tráfico vehicular fue de 209 horas al año TomTom (2020). Este factor, es el principal obstáculo que enfrentan los vehículos de emergencia (ambulancias, patrullas, vehículos contra incendio, etc.) al momento de realizar sus actividades. Entre los años 2016 y 2019, en la ciudad de Lima Metropolitana se registraron en promedio 61 322 emergencias atendidas al año y en el 2020 (año covid-19) 33 924 emergencias atendidas (CGBVP, 2021). Muchas de estas emergencias, presentaron demora en ser atendidas por la congestión vehicular o la poca conciencia vial de conductores y peatones (S. Sánchez, 2020). El presente trabajo plantea el diseño de un sistema integral mecatrónico escalable, mediante la combinación de nuevos semáforos, una aplicación para vehículos y software de gestión de tráfico. De esta manera se lograría reducir el tiempo de viaje de un vehículo ante una situación de emergencia. Para ello, se diseñarán nuevos semáforos, que solo cambien su funcionamiento durante una emergencia y puedan volver a su estado normal para gestionar el tráfico como lo hacen normalmente; una aplicación que sirva como guía para los conductores de vehículos y otra para gestionar las llamadas y puntos de emergencia por parte de los operarios; finalmente, se diseñará el software para gestionar y procesar los datos generados y la información del tránsito. La metodología del diseño implementada en el presente trabajo de investigación está basada en la norma VDI 2221, para el diseño de sistemas mecatrónicos.
2024-02-20T00:00:00ZDiseño de un robot autónomo para la limpieza de áreas de 100m x 40m de playa de arenaRicaldi Azañedo, Marco Antoniohttp://hdl.handle.net/20.500.12404/270922024-02-13T14:30:20Z2024-02-13T00:00:00ZDiseño de un robot autónomo para la limpieza de áreas de 100m x 40m de playa de arena
Ricaldi Azañedo, Marco Antonio
En la actualidad, existe gran cantidad de contaminación en las playas del litoral peruano y
las hay de varios tipos, tales como residuos orgánicos, plásticos, metálicos, desmonte y
dañinos como residuos hospitalarios. Esto se genera debido a la poca cantidad de
contenedores adecuados para los residuos mencionados; lo cual causa la poca afluencia
de visitantes y la reducción de flora y fauna en el litoral peruano.
Para solucionar este problema, este proyecto plantea el diseño de un robot autónomo de
recolección de residuos en playas de arena para un área de 100m x 40m. Previamente a
la limpieza, el encargado de la recolección debe asignar una etiqueta al robot, y delimitar
el área de trabajo a través de la interfaz de usuario; de esta forma, el microcomputador del
robot puede generar una ruta ideal. Para su navegación autónoma, el robot debe obtener,
en tiempo real, imágenes de su camino frontal y así identificar posibles obstáculos en su
camino. La captación de residuos se puede dividir en cuatro etapas, la primera es la
recolección de residuos más arena utilizando el tambor rotativo frontal; la segunda es la
filtración de arena de los residuos utilizando un motor de vibración montado debajo de un
recipiente perforado; la tercera es el transporte desde el recipiente hacia el depósito de
almacenamiento utilizando un solo cangilón instalado sobre 2 ejes con cadenas y sprockets
impulsados por un motorreductor DC; finalmente, la cuarta etapa es el almacenamiento y
liberación de los residuos en el depósito utilizando una tolva que posee celdas de carga y
una cámara para monitorear el peso y nivel; además, una compuerta inferior impulsada por
un cilindro eléctrico DC.
La energía del robot es proporcionada por un banco de baterías del tipo Li-Po. La
autonomía energética de este banco debe ser mayor a una hora, funcionando con una
velocidad lineal de 0.5m/s. Por otro lado, debe ser posible la recarga del banco mediante
un pad de carga magnético.
2024-02-13T00:00:00ZDiseño mecatrónico de un dispositivo para la rehabilitación pasiva de la rodillaCastro Villanueva, Diegohttp://hdl.handle.net/20.500.12404/268822024-01-22T21:31:01Z2024-01-22T00:00:00ZDiseño mecatrónico de un dispositivo para la rehabilitación pasiva de la rodilla
Castro Villanueva, Diego
El presente trabajo de tesis consiste en el diseño de un dispositivo que realice los
movimientos correspondientes a la fisioterapia pasiva de rehabilitación de rodilla. El
trabajo está basado en la metodología VDI 2221, la cual establece los pasos a seguir
para el desarrollo de sistemas mecatrónicos.
La estructura del dispositivo diseñado cuenta con 2 eslabones articulados por un
extremo en común, cada eslabón tiene forma de canastillo y el paciente reposará su
muslo y pierna en estos, se usará un ajuste mediante velcro para mantener estos
segmentos de la extremidad fijados al dispositivo. El movimiento de flexión y
extensión de la rodilla será realizado mediante un servomotor ubicado en la unión
articulada de los eslabones; la cual está, a su vez, ubicada al nivel de la rodilla del
paciente. El servomotor entregará el torque necesario para movilizar la pierna mientras
el muslo se mantiene fijo en reposo.
El diseño que se obtuvo como resultado no requiere de gran espacio para su uso y la
mayoría de sus piezas son de materiales de baja densidad. Se realizaron simulaciones
de esfuerzos y deformaciones usando el software Autodesk Inventor para verificar que
la estructura del dispositivo no falle. Además, el diseño permite guardar un registro de
uso del dispositivo con el fin de monitorear el avance del paciente, y puede ser usado
por medio de una aplicación en un Smartphone. Finalmente, se realizó una estimación
de los costos involucrados para el desarrollo del dispositivo, esto involucra el costo de
diseño (S/. 5,840.00) y el costo de fabricación (S/. 3,437.55), esto representa una suma
total de S/. 9,277.55.
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