Ingeniería Mecatrónica (Lic.)

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Diseño de una interfaz cerebro computador
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-02-15) Carranza Urquizo, Erick Fabrizio; Cuéllar Córdova, Francisco Fabián; Alcántara Zapata, José Daniel
A nivel mundial, se estima que más de mil millones de personas viven con alguna discapacidad física o mental, lo que representa alrededor del 15% de la población global y esta cifra sigue en aumento. Existe un grupo de enfermedades que afectan la capacidad física motriz, las cuales llegan a postrar a pacientes en cama y a necesitar asistencia de por vida ya que la lesión imposibilita el movimiento desde el cuello hacia abajo. Ante esta problemática, se están desarrollando Interfaces Cerebro Computador, las cuales son usadas como una manera alternativa de comunicación y control para pacientes con discapacidad motriz. Sin embargo, estudios demuestran que aún no se han logrado diseñar dispositivos que logren satisfacer las necesidades reales de este tipo de pacientes. En este contexto, el presente trabajo presenta el diseño de una interfaz cerebro computador, el cual se compone por un casco de adquisición de señales cerebrales, un sistema de procesamiento de señales y el control de un dispositivo robótico con forma de mano humanoide. El diseño del headset posee las siguientes características: i) Portable y basados en estándares antropométricos de medidas de cabeza; ii) Mecanismo de sujeción y reposicionamiento de electrodos basado en el sistema internacional 10-20 de posicionamiento de electrodos. La etapa de procesamiento de señales se realizó mediante una simulación usando el software OpenVibe, el cual es un software especializado para interfaces cerebro computador y permite realizar una programación mediante bloques. Asimismo, se demostró el control de una mano robot humanoide mediante un experimento, en el cual se logró comunicar el software de procesamiento de señales con un controlador Arduino, el cual comanda los servomotores que permiten mover la mano. Finalmente, la implementación del presente proyecto tiene un costo de S/.14948.92, teniendo en cuenta el costo de diseño, costo de componentes tanto mecánicos como electrónicos, costo de fabricación e imprevistos.
Diseño de una planta piloto automatizada para la producción de biogás a partir de heces de gallinas
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-03-09) Yamamoto Shibata, Alex Eduardo; Alcántara Zapata, José Daniel
En la actualidad, los problemas relacionados a la energía y contaminación ambiental son unos de los más críticos que enfrenta el mundo. Por un lado, existe la problemática del agotamiento de los recursos energéticos no renovables, así como también la escasez o la imposibilidad de acceder a ellos en los sectores más pobres. Por otro lado, el uso de los combustibles fósiles, los cuales son los más usados actualmente, emiten gases contaminantes al medio ambiente y traen efectos nocivos en la salud de las personas y en la fauna y flora del planeta. Una solución a estos problemas es el uso del biogás, el cual es producido mediante la fermentación anaeróbica ( en ausencia de oxígeno) de materia orgánica. Por ello, se ha diseñado una planta piloto automatizada con una capacidad de hasta 50 kg diarios de materia orgánica, en este caso heces de gallina, con lo cual se podrá obtener hasta 8 m3 de biogás diarios. La planta propuesta constará de dos fases: pre-procesamiento y digestión anaeróbica. En la primera fase, se realizará un tratado previo a la materia prima ingresada y se realizará una mezcla con agua. En la segunda fase, se dejará reposar la mezcla para la producción de biogás. Se podrán visualizar las variables más importantes del proceso como la temperatura de la mezcla, nivel de fluido en el tanque, pH de la mezcla y la presión del gas; de la cuales son controlables las dos primeras.
Sistema mecatrónico para el estudio de la asertividad en niños de 4 a 7 años con autismo leve o asperger
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-03-09) Martínez Vargas, Ronie Enrique; Alcántara Zapata, José Daniel
La población que padece del Trastorno del Espectro Autista (TEA) aumenta cada año; por esta razón, el uso de tecnologías actuales como herramientas de software móviles podría ayudar en el tratamiento de estas personas. El presente trabajo está dirigido a minimizar el retraimiento y max1m1zar las funciones socializadoras para los niños entre 04 y 07 años que hayan sido diagnosticados con un Autismo leve o Asperger. A través de un robot, el cual imitará una serie de conductas humanas que les permitirá a los niños relacionar los comportamientos asertivos con las consecuencias positivas que ello conlleva. [l] Los elementos que componen el sistema mecatrónico son una tablet ( que sirve de interfaz) y un robot modelo. La interfaz permitirá la selección de 6 emociones que serán reproducidas por el robot. En el diseño del robot se consideraron estudios sobre los intereses en los juguetes de los niños autistas de estas edades. Por otro lado, en la elección de las emociones se contempló investigaciones sobre las cuatro emociones básicas. El diseño mecánico, electrónico y de control, expuestos en este documento en páginas posteriores, permitieron alcanzar los objetivos trazados. Ambicionando su implementación para ser puesto a prueba.