Ingeniería Mecatrónica (Lic.)

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Desarrollo de sistema robótico (ROV) avanzado de monitoreo de grandes profundidades
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-07-02) Vargas Alfaro, Miguel Angel; Arce Cigüeñas, Diego Martin
Actualmente, la evaluación del impacto de la explotación de recursos marinos (pelágicos y bentónicos) ocasionada por la industria pesquera no se desarrolla de la manera más eficiente. La principal razón de esto es la falencia de herramientas tecnológicas necesarias para realizar inspecciones submarinas en nuestro país, además de deficientes metodologías de evaluación y monitoreo. Como respuesta, se diseña e implementa un robot submarino ROV (vehículo remotamente operado), con la capacidad de sumergirse a profundidades entre 500 y 750 metros y poder transportar diferentes equipos que permitan la adquisición de datos necesarios para la evaluación, tales como sistemas de visión y sondas para el monitoreo de parámetros marinos. El presente informe se centra en las funciones de un ingeniero de proyectos, especializado en diseño, implementación y puesta en marcha del sistema mecánico-eléctrico de la propuesta desarrollada, teniendo como objetivo principal la entrega de un prototipo funcional de vehículo robótico ROV. Se expone el estado de la tecnología, criterios de diseño, detalles de la implementación, fabricación y parte de las pruebas finales realizadas con el prototipo. Al final del presente trabajo se logra obtener un prototipo funcional de vehículo robótico ROV con la capacidad de operar entre 500 y 750 metros de profundidad marina. Se realizó con éxito el diseño, implementación y pruebas planteadas.
Sistema de adquisición de imágenes submarinas para la generación de tours virtuales
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-04-10) Mendoza Rabanal, Renzo Martin; Arce Cigüeñas, Diego Martin
El desarrollo del turismo en los ambientes submarinos es una actividad con alto potencial gracias a las características de estos entornos, ideales para el desarrollo de este sector. No obstante, el desarrollo actividades en los entornos submarinos pueden causar consecuencias irreparables, como el aumento de la contaminación y agobio de las especies submarinas debido a la fragilidad de los ecosistemas presentes. Una solución para promover el ecoturismo es el uso de los recorridos virtuales construidos a partir de información obtenida de estos entornos. Para ello, se requieren sistemas destinados a la adquisición de estos datos, los cuales se pueden encontrar en el mercado, pero presentan diseños rígidos y son de alto costo. Debido a ello, se plantea el desarrollo de una tecnología de bajo costo que permita la adquisición de los datos necesarios para la reconstrucción virtual de los ambientes submarinos y permita su uso por una buzo o un vehículo submarino. El presente trabajo de tesis forma parte del proyecto Concytec 161-2020 - Sistema de Fotogrametría Submarina y Visión por Computadora Avanzado para generación de videos 360° y modelos virtuales digitales de sectores submarinos con potencial turístico en el Perú. El documento desarrolla el diseño de un sistema de adquisición de imágenes submarinas de tres cámaras para obtener información de los ambientes de interés para la generación de recorridos virtuales hasta una profundidad máxima de 750 m. Este sistema es capaz de estimar su desplazamiento relativo y obtener su orientación para generar imágenes georreferenciadas y reducir el tiempo de generación de los ambientes virtuales. Este sistema cuenta con dos configuraciones para ser usado por un buzo profesional (hasta una profundidad mínima de 60 m) o un ROV submarino, lo cual destaca ante los sistemas comerciales enfocados únicamente a uno de estos modos de uso. El trabajo consta del diseño de tres dominios principales. (i) El sistema mecánico se compone de una estructura de soporte conformada por perfiles estructurales y cuatro contendores cilíndricos que contienen a los elementos electrónicos. (ii) El sistema electrónico cuenta con circuitos diseñados para el sensado del voltaje de batería y protección ante ingreso de agua, realizando simulaciones para verificar su funcionamiento. A su vez, se realizó la selección de los componentes electrónicos y fuente de alimentación. En el desarrollo de (iii) la etapa de control, se realizó el diseño de la interfaz y se propuso una estrategia de control de iluminación adaptativo basada en la diferencia de luminosidad entre la imagen sensada y la imagen con iluminación óptima; esta última es obtenida al aplicar una ecualización de histograma a la imagen original. Por otra parte, se simuló un algoritmo de estimación de desplazamiento basado en el filtro de Kalman, el cual mostró una desviación significante entre el valor real y estimado de desplazamiento. Para comprobar el funcionamiento del sistema, se implementó un prototipo enfocado únicamente a su modo de uso por buzo. Las pruebas realizadas demuestran que el sistema es capaz de aislar los componentes eléctricos y electrónicos ante el entorno acuático. Por otra parte, se comprobó que el tiempo de operación del prototipo es mayor a 120 minutos. Finalmente, se realizaron pruebas del control de iluminación donde se concluyó que la iluminación óptima es tal que el error generado no cambia al aumentar la intensidad de luz que proveen las luces submarinas.
Sistema integrado de monitoreo para seguro vehicular en autos particulares
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-09-05) Agapito Montero, Luis Alejandro; Arce Cigüeñas, Diego Martin
Los seguros vehiculares se han convertido en un tema muy relevante en ciudades como Lima. Esto se debe a la gran cantidad de accidentes existentes (Perú 21, 2019)., que se agudiza por la excesiva congestión de carros (El Comercio, 2019), que se presenta sobre todo en horas punta, por el mal estado vehicular y la conducción imprudente de los conductores en muchos casos. Sin embargo, según un estudio de Bankrate, el uso real del seguro vehicular por temas graves como choques, que es uno de los accidentes más comunes, es en promedio de solo 5.8 veces cada 100 años (Bankrate, 2022). Por este motivo, esta tesis expone el diseño de un dispositivo que monitoree los factores de riesgo más comunes dentro de un modelo de seguro vehicular basado en su forma de manejo. Este se instalará en la parte interna delantera de los carros asegurados. Asimismo, registrará en tiempo cercano al real los cambios de velocidad excesivos y si este se desplaza en lugares y tiempos riesgosos, como en las horas punta, y el kilometraje del carro de manera mensual. Esto brindará un reporte que tanto el asegurado como la aseguradora podrán visualizar para monitorear su nivel de riesgo. Este dispositivo beneficia 3 frentes principales. Primero, esto ayudaría a la sociedad buscando promover una conducción más responsable, ya que reducir entre un 12% y un 15% los siniestros vehiculares (Litman, 2022). Segundo, apoyaría al asegurado en reduciendo la prima de su seguro que pagaría. Tercero, contribuiría con la aseguradora en la reducción de sus costos con estos clientes, puesto que serían menos propensos a accidentes más graves y por lo cual causando un costo menor a la empresa.

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