Mecatronica

MECATRÓNICA. PERSPECTIVAS DE APLICACIÓN Y DESARROLLO EN MÉXICO

José Emilio Vargas Soto Departamento de Ingeniería Mecánica e Industrial ITESM Campus Querétaro Jesús Oviedo Avendaño No. 10, Parques Industriales, 76130 Querétaro, Qro. e-mail: jevargas@campus.qro.itesm.mx

RESUMEN

Este trabajo muestra a través de diversas experiencias teorico-prácticas la forma en que la Mecatrónica nos ayuda a realizar diversas tareas de Investigación y Desarrollo Tecnológico. A través de una visión de integración interdisciplinaria se muestra una interesante cultura de diseño, implementación, fabricación, y control de sistemas mecatrónicos para resolver problemas complejos en diferentes actividades de los seres humanos. En este sentido, el trabajo muestra proyectos de Investigación y Desarrollo realizados en un 100 % y que actualmente se encuentra en una fase de aplicación industrial, como es el caso del robot caminante RIMHO. Así como proyectos que actualmente se encuentran en Investigación, como en el caso del Sistema de Telepresencia para controlar una Grúa. Se menciona también

la experiencia de colaborar en la formación de los planes de estudio en la Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica, y Postgrado.

INTRODUCCIÓN

Mecatrónica, o más recientemente Sistemas Mecatrónicos se ha convertido en éstos últimos años en un área de interés en Universidades y Centros de Investigación en el

mundo. El término Mechatronics se origina más o menos hace 15 años en Japón, como una palabra compuesta entre unión de las palabras: mecánica y electrónica. Su origen se remonta a la integración entre el Diseño Asistido por Computadora (CAD) y la Manufactura Auxiliada por Computadora (CAM) [1]. Más recientemente se han integrado conceptos de Integración computacional e Inteligencia Artificial. Una definición más apropiada es la siguiente: Mecatrónica es el acto de combinar el diseño y la fabricación de sistemas mecánicos, electrónicos y computacionales para crear productos o sistemas de producción inteligentes. En este sentido, Mecatrónica se ha descrito como una aproximación requerida de conocimientos y una nueva cultura para realizar la nueva generación de máquinas, robots y mecanismos inteligentes requeridos en nuevas aplicaciones de producción, así como en ambientes hostiles para los seres humanos.

Elementos Tecnológicos de los Sistemas Mecatrónicos

Haciendo un esfuerzo por dividir los elementos que integran de forma general a los Sistemas Mecatrónicos. A continuación muestro una clasificación personal de lo que razonablemente podemos considerar como una clasificación de los elementos tecnológicos que integran a los sistemas mecatrónicos:

Sistemas híbridos diseñados por computadora (electromecánicos y computacionales). Sistemas de manufactura asistidos por computadora. Sistemas de calidad asistidos por microcomputadoras. Sistemas sensoriales de visión. Sistemas sensoriales de no visión. Actuadores de aplicación específica. Sistemas de ensamble y manipulación. Mecanismos de precisión. Técnicas de integración sensorial. Sistemas inteligentes de control. Interfaces inteligentes (Máquina/Máquina y Hombre/Máquina).

Estas áreas colaboran conjuntamente para Investigar y Desarrollar productos o procesos complejos requeridos para satisfacer necesidades o mejorar algunas de las actividades que realizamos los seres humanos.

Proyectos de Investigación y Desarrollo

Diseño y Realización de un Robot Caminante de Cuatro Patas

Desde hace varias décadas se iniciaron las investigaciones sobre máquinas caminantes. Sin embargo, hasta hace algunos años se cuenta con una tecnología en condiciones de lograr la construcción de una máquina de éste tipo con posibilidades de éxito. En este sentido, en 1990 se inicio un proyecto de robótica avanzada en el Instituto de Automática Industrial del Consejo Superior de Investigaciones Científicas del Gobierno Español donde el objetivo principal fue adquirir experiencia sobre el diseño y la realización de éste tipo de máquinas [2]. El proyecto se realizo en cuatro años con la participación de 12 personas. La experiencia adquirida en éste proyecto posibilito una confianza en diversos sectores industriales para apoyar proyectos de éste tipo. Actualmente, el RIMHO colabora en las instalaciones de Astilleros Españoles para dar mantenimiento a las estructuras de barcos.

Sistema de Telepresencia para Controlar una Grúa

El uso de grúas en diversas aplicaciones que requieren desplazar objetos de considerable peso y dimensiones se ha popularizado desde hace varias décadas. Existen dos tipos de grúas: móviles y fijas. Las grúas móviles generalmente se encuentran montadas sobre vehículos pesados, lo que permite su transportación y ubicación en el sitio de trabajo con relativa facilidad. Por el contrario, las grúas fijas se construyen o se arman con el propósito de permanecer por un largo periodo

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