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Proyecto de Ingeniería I

Unidad 1-2-3: fase 7 – Cierre del proyecto

Alumnos: Giovanny Cifuentes Marulanda; código: 5822515 Diego Fernando Guerra; código: Lorena Jiménez Arango; código: 1110506467 Yenny Valencia Alape: 1192893721

Presentado a: Edgar Antonio del Rio grupo: 212020_135

Universidad Nacional abierta y a distancia (UNAD) Ingeniería Industrial Mayo 2018

Titulo del proyecto

Lego Ev3 como transporte de material radioactivo

Introducción

La dinámica del proyecto nos exige identificar las posibles soluciones a la problemática presente en una planta nuclear, aplicando los conocimientos adquiridos mediante las herramientas ofrecidas en este curso; por medio de una metodología teórico-práctica se encontró la solución más recomendable y efectiva para el transporte de sustancias radioactivas de un lugar a otro, previniendo el contacto con el ser humano debido a la alta peligrosidad de la sustancia y así cumplir con el objetivo.

Planeamiento Situación problemática: El problema que se debe resolver a través de la ejecución de un proyecto a lo largo del curso se describe a continuación: “En una planta nuclear se requiere transportar un material altamente radiactivo de una zona aislada a otra a través de un laberinto. 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, como se ilustra en la figura 1. La sustancia y su contenedor sólo pesan 60 gramos. La carga se debe transportar usando un robot LEGO MINDSTORM EV3 que resuelva el laberinto”.

Formulación del problema

¿ De qué forma podemos utilizar el prototipo del robot lego mindstrom ev3 para una planta nuclear como transporte de carga de 60g de un material radioactivo, sin que la esta entre en contacto con seres humanos y sea segura y eficaz?

Objetivos General Realizar la implementación de un sistema seguro y óptimo para el transporte de sustancia radiactiva mediante la tecnología Lego Ev3.   Específicos Identificar el proceso más adecuado y seguro para transportar un material altamente radiactivo de una zona aislada a otra, con un peso de 60gr, por una trayectoria demarcada, la cual puede ser una línea en forma de laberinto. Programación del software Construir un prototipo adecuado utilizando el MINDSTORM EV3, que tenga los sensores y la programación adecuada. Conocer las generalidades y utilidades del MINDSTORM EV3 Identificar, formular, y resolver problemas aplicando conocimientos en ciencias básicas de ingeniería e ingeniería aplicada, lo cual le permite al estudiante diseñar e implementar sistemas propios en la optimización de proyectos. Reconocer de forma dinámica el funcionamiento y aplicación del robot Lego Mindstorms EV3 tanto en la parte del software como hardware y lograr relacionar los beneficios de sus aplicaciones con la vida real. Aplicar de forma práctica los pasos a seguir para desarrollar un proyecto, su siclo de vida y la participación de sus integrantes en el mismo en la toma de decisiones. Emplear con destreza y eficiencia los recursos tecnológicos a su alcance para conseguir llevar a cabo las tareas propuestas.

Justificación

Para toda organización es de suma importancia el manejo de seguridad y salud en el trabajo (SST) ya que actualmente este sistema es reglamentario segun la  normatividad nacional vigente aplicable en materia de riesgos laborales, la cual tiene como finalidad  proteger los trabajadores, utilizando la mejora continua; motivo por el cual al implementar el transporte de sustacias radioactivas por medio del Lego Ev3 se esta minimizando el peligro al que estan expuestos los trabajadores, con esta tecnologia se esta garantizando un riesgo muy bajo de accidentalidad.

Marco Teórico

Las destrezas que debemos de tener para resolver la problemática expuesta son: 

Entendimiento de la problemática a resolver



Funcionalidades de los sensores de Ev3



Agilidad en el armado del lego Ev3



Cocimiento del software para la realización de la programación del lego Ev3

Al analizar detenidamente el planteamiento del problema, notamos que la empresa debe tener conocimientos previos para la implementación de un sistema de seguridad en el transporte de una sustancia radiactiva dentro de sus instalaciones, lo cual permita tener el más mínimo contacto con las personas ahí presentes, para ello se hace necesario el manejo del sistema Lego EV3.Se procede a escoger un prototipo que cumpla con la función, es decir; el robot debe tener un diseño estructural que pueda soportar el peso del material, que este no se haga lento al momento de transpórtalo. El robot LEGO EV3 MINDSTORM más eficiente para ejecutar la tarea debe contener ruedas, sensores capaces de distinguir colores, el tacto, y una especie de pinzas en la parte frontal donde se puede sujetar el contenedor con el material radiactivo.

Figura 1. Prototipo Lego Ev3MINDSTORM,

Propuesto para el transporte del material Según el prototipo creado para el transporte de la sustancia radiactiva, se debe programar la fuerza y la velocidad con la que el robot hará su desplazamiento por el laberinto mediante el software y hardware incluido dentro del prototipo antes mencionado, según esta programación sabremos que sensores usar para que el movimiento del robot sea el ideal, logrando los objetivos propuestos y todo se lleve a cabo según lo establecido inicialmente.

Metodología

En primera medida se empezo con el conocimiento del lego Ev3 de la funcionalidad de todas sus partes, sus caracteristicas seguido se conocio la problemática a trabajar para lo cual realizamos la busqueda de posbles solucinoes efectivas, para lo cual cada integrante del grupo envio su propuesta y despues de indagar cual seria la mejor se decidio conjuntamente trabajar siguiendo una cinta negra. A continuacion de esto se tuvo experimentacion con el software (LEGO MINDSTORMS EV3 –Home edition) el cual se llevo a cabo para la programacion en la cual la técnica del robot  LEGO EV3 para el transporte de carga radioactiva  se basó elemental mente  en seguir una cinta negra por medio de un sensor de luz que identifica la tonalidad de los colores,   más detalladamente  lo que se quiere lograr con el sensor es identificar  los valores que arroja cada color, el de  la cinta y el de la base de la pista para introducir los valores promedio que debe identificar el sensor  en el recorrido para poderse  ubicar, también combinar esta  introducción de datos con la potencia de las ruedas la cual juega un papel importante en la programación haciendo que los movimientos sean suaves  y coordinados,  por ende el objetivo  es   superar la pista ubicando una cinta negra trazando el camino más corto del laberinto,  por esta razón  se implanta la combinación de bucles  sensores y subsistemas que nos ayuda lógicamente  a solucionar la problemática que nos suministra la guía.

Resultados

El funcionamiento del robot, logrando pasar el laberinto o pista  de una forma limpia suave y sin arriesgar el contenido de su carga como lo es el material radioactivo, de hecho ocupamos el primer y segundo puesto de la competencia y nos enfocamos más en el cuidado de la carga y el funcionamiento adecuado del recorrido del vehículo de transporte. Al evidenciar el funcionamiento del dispositivo  como lo muestra  el video  podemos concluir que todo lo que hemos planeado durante el curso ha dado buenos frutos ya que las hipótesis planteadas en informes anteriores  se han puesto en práctica y gracias a los recursos  bibliográficos que nos suministra el curso y tutoriales, acertamos en nuestras decisiones como grupo. Por esta razón el trabajo en equipo  es indispensable para el logro de los objetivos  por eso de antemano  como integrante  de este proyecto agradezco la colaboración de cada uno de los integrantes  del curso por sus aportes acertados para la consolidación de este objetivo. Link Primer lugar: https://youtu.be/w3CJIb_s2y0 Segundo lugar: https://www.youtube.com/watch?v=tMQFglT4nxA Tercer Lugar: https://www.youtube.com/watch?v=7-nmAdEQq4A&feature=youtu.be

Conclusiones



Se logro el objetivo a cabalidad, ya que se creo un prototivo con el lego Ev3 el cual sirvio como transporte de la carga radioactiva de una manera segura sin presentar derrame y evitando el contacto con los humanos.



Se aprendio de programacion Lego Ev3

Recomendaciones (Lecciones aprendidas)

Se recomienta el uso de la cinta para resolver la problemática ya que en el laboratotio practico tres (3) grupos resolvieron su problemática con el sensor de choque y ninguno logro salir del laberinto teniendo volvamiento del Lego, caida de la carga o estancamiento lo que quedero que quedaran eliminados, dos (2) grupos utilizamos la cinta negra y para las tres oportunidades no se tuvieron dificultades. Se recomienda ajustar el sensor optico en el centro del prototipo asi la cinta no debe ser ajustada en el laberinto para los giros, solo va instalada en todo el centro del cammino que se quiere recorrer y asi se para choque con las paredes del laberinto.

Anexos