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Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD Curso: Proyecto de ingeniería I

UNIDAD 3: FASE 7 – CIERRE DEL PROYECTO

Carlos Andres Medina Raba 1033754046

TUTOR Freddy Alonso Herrera

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA PROYECTO DE INGENIERIA I DICIEMBRE 2019

Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD Curso: Proyecto de ingeniería I

a. Título del Proyecto Transporte seguro Lego EV3 b. Introducción Se describe la situación de un problema, en el cual en una planta nuclear requieren transportar de un lugar al otro, una sustancia encapsulada la cual contiene material altamente radioactivo para esto se requiere un medio el cual podamos transportar dicha sustancia, en este trabajo identificaremos que modelo podemos construir el cual nos de seguridad para que la sustancia se pueda transportar a dicho lugar sin que pueda ocurrir una caída o accidente. En el siguiente proyecto podemos ver el planteamiento y la formulación del problema el cual nos indica la acción, donde y como debe realizarse, encontramos las razones del por qué el problema debe ser resuelto, encontraremos las técnicas y procedimientos para resolver el problema, incluyendo el diseño básico del prototipo en este anexaremos los planos y el programa en pseudo-código.

c. Planteamiento y formulación del problema: Situación problemática “En una planta nuclear se requiere transportar un material altamente radiactivo de una zona aislada a otra. A pesar de que la sustancia está encapsulada existe el riesgo de que en el transporte se libere radiación, de manera que ningún ser humano puede entrar en contacto con ella en la zona de transporte, por lo que en la planta se ha demarcado la trayectoria que debe seguir la capsula con una línea negra sobre un fondo blanco. El problema se debe resolver utilizando el robot LEGO MINDSTORM EV3”.

Formulación del problema ¿Cómo diseñar un sistema de transporte seguro, para trasladar un material altamente radioactivo de una zona aislada a otra?

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d. Objetivo general y objetivos específicos: Objetivo general  Trasportar de forma segura, con calidad, efectividad y de forma confiable, material altamente radioactivo sobre una superficie tipo rombo, sin que entre en contacto con los seres humanos. Objetivos específicos  Programar el robot con el fin de que el ser humano no entre en contacto ni con robot, ni con la sustancia, al ser programado y probado el margen de error es mínimo.  Lograr con éxito el transporte de un material radioactivo altamente peligroso.  Lograr resguardar la integridad física del personal logrando una entrega exitosa del material sin novedades en el camino.  Construir un robot el cual está diseñado para trasportar sustancias, en este caso sería el ideal para el desarrollo del proyecto. e. Justificación Este proyecto se realiza con el fin de que el problema debe ser resulto para lograr con éxito el transporte de un material radioactivo altamente peligroso, resguardando la integridad física del personal logrando una entrega exitosa del material sin novedades en el camino.

f. Marco teórico: Grupo LEGO (2013, 2015,2016, p. 3) define el sistema LEGO MINDSTORMS EV3 como un bloque inteligente programable que controla motores y sensores y además proporciona comunicación inalámbrica. Grupo LEGO (2018, p. 1) complementa esta definición, informando que este set de robótica permite construir, programar y controlar los robots de modo más inteligente, rápido y divertido. En el estudio actual se utilizará la versión más resiente sobre la definición del sistema, la cual permite entender y conocer las funciones del mismo. Esta herramienta es una excelente opción para la solución de la problemática ya que recibe órdenes y es capaz de almacenar bastante información y comandos adecuados para la precisa realización del trabajo.

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LEGO MINDSTOMRS EV3 (2018) La experiencia EV3, permite realizar 5 modelos base, aunque se puede investigar sobre otros modelos adicionales publicados en la web, o compartidos en libros y guías de construcción. El kit incorpora una serie de piezas especiales que permiten dar movimiento y flexibilidad a la estructura (robot) que se esté construyendo, algo especial en un robot. Una de las principales estrategias de construcción se basa en determinar el tipo de robot y si el software proporcionado sirve para construir el robot. Una vez determinado esto, se puede comenzar a construir siempre en bloques de función, como, por ejemplo, ensamblar las ruedas a un eje o los sensores en las bases que puedan ser útiles. Tras esto, comienza la fase de unión entorno al bloque, que es la fase más crítica, debido a que el sensor infrarrojo, en el bloque RCX, no debe ser tapado para que se pueda cargar el software. Una vez ensamblado el robot, se procede a cargar el programa y la ejecución de las instrucciones programadas, y a continuación se procede de manera similar a la programación de cualquier software, es decir a probar y corregir fallos. Los fallos más comunes en la construcción se deben a la falta de movilidad de las piezas o que los sensores no detectan los valores correctos o simplemente no se mueve. Las estrategias de solución son variadas, pero a la larga, sugieren seguir el camino de rehacer el proceso de pensar y armar y luego ejecutar. Es por esto último, que Lego es un juego de robótica que desarrolla la lógica. g. Metodología: En el presente proyecto se pretende alcanzar los objetivos propuestos mediante la realización de varias prácticas, donde se prevé una fase de planificación inicial de un mes para desarrollar y mejorar el medio de transporte adecuado, se mantendrá el trabajo en equipo y se definirá el prototipo adecuado. El proyecto se llevará a cabo durante un periodo de dos meses (en colaboración con las practicas presenciales), seguido de un periodo de 15 días para analizar y concluir el prototipo que dé solución a la problemática. La metodología empleada se basó en cuatro atributos propios de la metodología CDIO: concebir, diseñar, implementar y operar para definir el paso a paso del desarrollo del proyecto: 1. Concepción de la idea: Para ello debemos cuestionarnos sobre los aspectos que influyen en el transporte de una sustancia altamente radioactiva, los cuales deben asegurar:  La contención del material de forma eficaz.  Evitar la contaminación del personal del área.  Diseñar el medio de transporte adecuado para el material, que lo traslade de un lado al otro.

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2. Diseño del prototipo: El diseño del robot que trasladara el material alta mente radioactivo se construirá con las piezas del LEGO MINDSTORM EV3 el cual es un bloque inteligente programable que controla motores y sensores y además proporciona comunicación inalámbrica, el cual debe recoger el material altamente radioactivo con las pinzas que aseguren que este no se va a caer, y seguirá el trayecto guiado por el sensor infrarrojo sobre el esquema demarcado en la planta, por medio del sensor ultrasónico este se detendrá 20cm antes de chocar contra la pared del área aislada. Vale la pena resaltar que este sistema estará conectado a un dispositivo Android, mediante una conexión inalámbrica con Bluetooth y Wi-Fi, para atender cualquier emergencia que se pueda presentar durante el traslado y de esta manera evitar que el personal intervenga directamente con el material. 3. Implementación del prototipo Una vez definido el medio de transporte seguro, se procede a realizar la programación del mismo, de tal manera que todo el recorrido se realice sin la operación del personal ya que se debe asegurar que las personas no se vean afectadas con la sustancia altamente radioactiva, para ello se utilizara el Software EV3 de la página de LEGO. 4. Operar Se realizan varios ensayos – error hasta lograr que el software y el hardware funcionen de tal manera que transporten la sustancia altamente radioactiva realizando el trayecto completo. Se identifican y corrigen errores para la prueba final del diseño.

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h.

Resultados:

Prototipo Robot Lego EV3

Pista Proyectada

Pista Elaborada

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Imagen del programa EV3

Link del video realizado: https://youtu.be/SLIywdkzeMM

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i.

CONCLUSIONES

Como se pudo observar en el video, se logró el objetivo del laboratorio ya que el robot logro llevar la carga con material radiactivo a través de la pista hexagonal realizada de manera segura. Ya que en este laboratorio se realizó un concurso de tiempo con todos los grupos presentes, no se logró ser el grupo en el cual al robot le tomo el menor tiempo de recorrido pues para este grupo primó la seguridad de la carga ya que se puedo observar que en otros grupos la carga se movía mucho corriendo el riesgo de derrame. j. Recomendaciones Lamentablemente durante la realización de la práctica se pudo observar que algunos elementos del kit no estaban en las mejores condiciones (cables dañados y sensores mal calibrados), lo que no permitieron obtener el resultado exacto del funcionamiento del robot; pero aun así se logró el objetivo, utilizando el sensor de color la cual mide la intensidad de luz reflejada de la superficie.

Bibliografía Ayala, E. A. (9 de agosto de 2018). Como desarrollar Fase 7 Cierre del Proyecto. Obtenido de YOUTUBE: https://www.youtube.com/watch?time_continue=4&v=GjL3hNUcs4Q Gray, C. F. (2009). Desarrollo de un plan de proyecto. En Administración de proyectos (pp. 133-169). Obtenido de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2053/book.aspx?i=366&idcategoria=400 LEGO. (s.f.). CONSTRUYE UN ROBOT. Obtenido de construcción ev3: https://www.lego.com/es-es/mindstorms/build-a-robot MINDSTORMS., L. (s.f.). EV3 Programmer. Obtenido https://www.lego.com/es-es/mindstorms/learn-to-program Narváez, I. (2016). Definición http://hdl.handle.net/10596/8051

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