Evaluación técnica de construcción de pallets con diferentes materiales

La construcción de los pallets está dominado por el uso de madera como su principal material, por lo que en zonas donde esta materia prima no es abundante, como el norte de Chile, su precio puede sufrir alzas o presentar problemas de logística en su adquisición por ser importados de zonas alejadas. Por este motivo, surge la necesidad de la evaluación de materiales alternativos para su construcción, de manera de tener opciones viables y competitivas para el mercado. En este proyecto se evalúa la resistencia mecánica de dos modelos de pallets, el Europeo y el Universal, donde se toma como base el de madera y es comparado con distintos materiales: Fibre-reinforced plastic (FRP) Wood Plastic Composite (WPC) Polietileno (PE). El estudio se realiza mediante simulaciones numéricas mediante el software Ansys, a través de su módulo Mechanical, el que corresponde a una herramienta de análisis mediante el método de elementos finitos. La comparación se realiza en base a la deformación que presenta cada modelo con los distintos materiales. Los dos modelos simulados son parte de los más utilizados actualmente en el mercado y ambos son diseñados a través del software CAD SolidWorks para luego exportar su geometría a Ansys. Impresión de los modelos: Para realizar una comparación más gráfica de las dos geometrías modeladas se decide realizar su impresión 3d en el Fablab U. de Chile. Para el modelo europeo sus dimensiones principales corresponden a 1200x800x144 [mm] y para el Universal son de 1200x1000x145 [mm], por lo que son impresos a una escala de 1:10. Debido a que los modelos simulados con FRP presentan un alto peso por su mayor densidad, se decide alterar algunas de sus dimensiones para alcanzar un peso similar al de la madera. Una de las principales reducciones se realizó dejando huecas las patas del pallet, lo que se representó con una impresión 3d en corte del pallet para el modelo europeo.

Disipador de calor de minicanal con flujo espiral

Se estudia el rendimiento térmico de un sistema de enfriamiento con agua para aplicaciones de alto flujo de calor, como enfriamiento de electrónica o fotovoltáica con concentración. El disipador de calor de minicanal con flujo espiral es de manufactura simple y permite una distribución de temperatura uniforme en la superficie de intercambio térmico. En la imagen se muestra una visualización del flujo en el minicanal mediante la inyección de colorante. Cada imagen corresponde a un caudal diferente, aumentando de izquierda a derecha se aprecia la transición a la turbulencia.

Micro-Bomba de Agua

Esta es una bomba de agua, del tamaño de una pelota de tenis, la cual está enfocada a que quien la construya pueda aprender acerca de hidrodinámica y las limitaciones de la impresión 3D. Para funcionar necesita de un motor de 6V, y de mangueras de 8mm. Yo los conseguí de un carro de juguete, y de una manguera para compresor de aire. Cuando yo la construí logré bombear agua una altura de 40cm. Las fugas por las imperfecciones del proceso de impresión 3D hicieron que no pudiese bombear mas alto, pero estimo que es posible llegar a 60cm. ¿Puedes superar mi record?

Scanner 3D

Este es una scanner que reconstruye un objeto tridimencional a partir de varias fotografías del objeto. Se emplea la cámara del Raspberry PI para este efecto. El software está en desarrollo todavía.

Ondas de Faraday en una celda cuasi-unidimensional con inyección localizada

En Fablab se fabricaron piezas en serie con la Shopbot Desktop, para ser utilizadas en un montaje experimental que estudia las ondas de Faraday con inyección inhomogénea. Este consiste en una celda que posee un fondo deformable, activado por pistones que se conectar a la base elástica y son puestos en movimiento por un motor servo, quien mueve pistones conectados a la base de la celda. El montaje permite controlar la amplitud, frecuencia y la extensión de la zona de inyección deformada. La importancia de fabricar las piezas en serie, es que nos garantizan que se resguarde la simetría en el sistema, lo que reduce el error en las mediciones. También utilizamos las máquinas facilitadas en el FABLAB porque nos ahorramos mucho dinero en la mecanización de los componentes experimentales, además que es una instancia para aprender cosas nuevas.

Filtro Nasal

Problemática: Las alergias nasales, salir de casa y tener dificultades respiratorias así como tener contacto con animales causa dificultad para respirar o estar trabajando con material particulado causa molestias nasales o alergias. Solución : Filtro nasal, sus Atributos son los siguientes: Atrapa los alérgenos impidiendo el paso de estos hacia la nariz, evitando la alergia. Es ergonométrico, se ajusta a la entrada de las fosas nasales, el objeto es portátil y el tiempo necesario para colocar el aparato o guardarlo es corto (no mas de 5 a 10 segundos). Puede ser reutilizado hasta que la función de este termine (el filtro se tape o ya no filtre correctamente) o que sea incómodo de usar (acumule olores o se rompa). El filtro pretende ser un objeto de uso cotidiano para el usuario y no tiene carácter de desechable, el producto debe tener un nivel de calidad que fomente al usuario querer reutilizarlo y mantener en producto. Características y Materiales El dispositivo pretende contener un filtro de carbón activo lo suficientemente poroso para evitar partículas de olor y alérgenos así como para permitir una respiración normal y cómoda, este está fabricado en plástico elástico y se ajusta de manera solidaria al tabique nasal (similar al sistema de agarre los sujeta ropa), además es fabricado en una sola pieza, por lo tanto tiene que tener la capacidad de deformarse para ser colocado y ajustado solo por memoria del material y la presión que esto ejerce en el tabique al querer volver a su estado original. Es reutilizable a corto plazo y desechable luego de un periodo determinado de tiempo. Estrategias de desarrollo Se planea un diseño CAD, la carcaza se realiza mediante impresión 3D para baja escala de producción, para alta escala de producción se desarrollan moldes, a los prototipos se le agregarán filtros comerciales. Posibles extensiones No necesariamente el filtro puede ser usado por personas con alergia, su uso puede ser extendido a personas que trabajan en zonas con gran cantidad de material particulado (maestranzas, serrerías), en zonas con olores desagradables como trabajos en plantas tratadoras de agua servidas, trabajos relacionados con basura, con químicos, animales, producción manufacturera, combustibles, salud, limpieza. Diferencias con el mercado Existe actualmente un mercado de filtros nasales para personas en situaciones cotidianas como también para la industrial, filtros NOSK, estos filtros son de carácter desechable. Los filtros construidos en este proyecto pretender tener un carácter de no desechable, es decir, el producto fomenta al usuario querer conservarlo, aplicándole mantenciones cada ciertos periodos. El producto pretende ser de una calidad superior a un producto desechable, siendo similar en cuanto a conservación y durabilidad a un audífono insertable. Ver prototipos en imágenes adjuntas

Aire Limpio para Ciclistas

Problemática General: Contaminación atmosférica en Santiago, más aún en la época de otoño-invierno, lleva a que el ciclista respire aire contaminado en su ejercicio. Problemática Particular: Por lo general las ciclovias van a un costado de las vías vehiculares, si a esto se le suma el transporte público el ciclista esta expuesto a aire indeseado para la actividad física. En cuanto a el comportamiento del ciclista, mediante encuestas, sabemos que la mitad usa alguna protección sobre la cara como bufanda o bandanas por ej, que se preocupan de la calidad del aire cuando van a usar la bicicleta, que a la mitad le acomoda llevar el peso extra en su propio cuerpo y la otra mitad en la bici. Además sabes que el ciclista puede respirar tanto por la nariz como por la boca. Atributos: Proporciona aire menos contaminado que el atmosférico al conductor, mediante un filtro. No dificulta la movilidad del conductor ni restringe algún movimiento. Genera un flujo de aire. Genera energía a partir del movimiento de la bicicleta. Rasgos Formales: Aparato mecánico que produce un flujo dirigido de aire mediante una bomba centrífuga, que además es filtrado por un filtro EPA y es conducido a una atmósfera controlada para que el usuario pueda respirarlo tanto en la nariz como en la boca. La energía se obtiene de la rueda trasera de la bicicleta mediante una serie de ruedas que obtienen esta energía cinética y la traspasan al eje de la bomba. El aparato esta adosado al vehículo sin contar la mascarilla del ciclista. Prototipos: Nuestro primer y único prototipo cuenta con; una caja negra que contiene las ruedas, la correa y el eje para la bomba; la bomba centrífuga, y todo esto adosado al sillin y a la parte trasera de la bicicleta; las mangueras de flujo que se conectan a la mascarilla del ciclista que va conectada con el casco de éste. La caja negra se desarrolló mediante Inventor y las impresoras 3D.

RIDE SAFE

Ride Safe ss un dispositivo Inteligente, que nos indica por medio de señales luminosas información útil para aumentar nuestra seguridad al andar en bicicleta. Responde las siguientes interrogantes: ¿Se acerca algo hacia mi? ¿Puedo adelantar? ¿Puedo doblar? El objetivo de este dispositivo es disminuir el tiempo de decisión a la hora de andar en bicicleta, por ejemplo, cuando se quiere adelantar un auto, gastamos tiempo valioso en mirar atrás (ademas de perder un poco el control de la bicicleta). Entonces, al evitar mirar hacia atrás, aumentamos el tiempo de decisión y por ende, aumentamos nuestra seguridad. ¡Unas centésimas de segundos hacen la diferencia! El dispositivo se compone de 3 puntos importantes: 1. La obtención de la información: Se utilizara un sensor de distancia 2. La interpretación de la información: Se programara en Arduino 3. La entrega de la información: Se realiza mediante una señal lumínica.

Generador de hidrógeno

Se diseñaron y cortaron piezas de acrílico para armar la estructura de un electrolizador, el cual esta destinado para transformar el agua de mar (o algún otro tipo de agua) en hidrógeno.

TAREA MANUFACTURA

Esta hecho para poder imprimir esto, saludos jajaja

Tarea proceso de manufactura

Pieza menons de 20g

Tarea Procesos de manufactura

Tarea de procesos de manufactura ME5700, Profesor: Ruben Fernandez

Cápsula gas granular

Prototipo cápsula contenedora de gas granular, necesaria para pruebas iniciales relativas al proyecto simulando microgravedades. Las piezas tienen una tolerancia de 0.3 mm, por lo que es innecesario algún tipo de pegamento para su armado.

El artesano(?) del futuro

PROYECTANDO EL CUERPO DEL FUTURO: NUEVAS HERRAMIENTAS, EXPRESIONES Y EXPERIENCIAS Curso Seminario de Diseño e Innovación Tecnológica (ME-4030, Danisa Peric y Pedro Garretón) El cuerpo del artesano del futuro (contexto particular. Es posible otorgarle un nombre al proyecto también)  1. Estudio del contexto particular: (complementar los párrafos con imágenes) 2. Problemáticas y oportunidades: (observadas en el contexto particular, indicar los insumos utilizados para abstraer información. Las oportunidades hablan de futuro) 3. Atributos de la solución: (cualidades y funciones que responden a las problemáticas y oportunidades, ordenadas jerarquicamente - ahondar en la relación con el cuerpo. Se pueden apoyar en esquemas, tablas o mapas conceptuales) 4. Rasgos formales y tecnologías de la propuesta: (formas, materiales, tecnologías que son respuesta a los atributos) 5. Proyecto: (esquemas, videos, dibujos, planimetrias, fotografías del prototipo) 6. Proyección: (es posible el proyecto se vuelva realidad? Existen hoy las tecnologías que lo permitirían?) 

Cuadro de texto braille

Es un proyecto inspirado para personas ciegas, las cuales para poder leer algún texto deben apoyarse en el lenguaje Braille. Este lenguaje que consiste en seis caracteres ubivados de distinta manera para poder representar las letras del abecedario y ciertos signos. La creación de módulos simples con los cuales se puede representar cualquier simbolo en lenguaje Braille, es el primer paso para mejorar el acceso a esta forma de comunicación. La creación de cada módulo consta de seis solenoides, los cuales son controlados mediante una placa ArduinoUno. Además cuenta con relés y una placa pre-perforada. La caja junto con la tapa son fabricadas en impresoras 3D con PLA, por lo que son de facil acceso. El costo estimado de producción de este proyecta es cercano a los $50.000, siendo el artículo más caro la placa ArduinoUno, mientras que la fabricación del modulo y la tapa son lo más barato. Una proyecto para el futuro, es poder unir más modulos juntos, con los cuales se podría hacer una especie de panel, el cual pudiese mostrar una palabra o frase al mismo tiempo.

Escoba Automática

En algunos lugares de alta concurrencia resulta ser muy complicado hacer aseo durante el día. Para evitar la necesidad de contratar una gran cantidad de personal en horarios nocturnos, se propone como solución un robot de limpieza automatizado que cumple con la función de barrer estos espacios durante la noche. El robot funciona mediante un rodillo giratorio que deposita la basura en un compartimento en su interior. Para evitar los obstáculos presentes, el robot cuenta con un sensor infrarrojo que se activa a aproximadamente 50 cm de cualquier objeto que se encuentre en el camino del robot, con lo cual el robot vira para evitar dicho obstáculo. Para lograr el sistema de giro del robot ante objetos, se conecta el sensor infrarrojo a un arduino, y éste a su vez a un puente H. De esta forma, cuando el sensor detecta un objeto, el puente H deja de energizar una de las 2 ruedas delanteras, con lo cual el robot realiza un viraje. El rodillo limpiador es impulsado por un motor independiente.   Link al video de prueba: https://www.youtube.com/watch?v=6V4ra45qYiM&feature=youtu.be  

Rodillera Ortopédica Modular (V1)

Rodillera Ortopédica Modular El presente proyecto se origina en el marco del curso ME4705-1 Fabricación Digital. Consiste en un refuerzo para rodillera de ciclismo imprimible en 3D por partes (modular) para proteger la articulación de la rodilla. El proyecto en sí apunta a la reducción de costos de una rodillera ortopédica convencional del mercado, producto que, si bien comprende más protección que el que se propone en este proyecto, apunta al mismo objetivo y su precio puede ascender a los mil dólares. El producto presentado es considerable un prototipo dado que existen distinguibles mejoras al actual diseño, y eventuales correcciones que podrían aumentar su desempeño. Tras un largo proceso de bocetos y diseño, se inician mediciones para luego diseñar en el software Fusion 360. El diseño de la rodillera se basa tanto en la flexibilidad de una pieza delgada de PLA como en la dureza de una pieza más gruesa, y comprende 10 piezas imprimibles en 3D además del uso de 4 rodamientos (medida ABEC7, tradicionales del skate). Las piezas pueden atornillarse o pegarse mediante resina epóxica. La rodillera ortopédica modular se sujeta a una rodillera estándar de ciclismo mediante dos perneras, las cuales tienen clips y pasadores por los cuales pasa la correa de la rodillera. Las perneras se unen a 4 estructuras que conectan las perneras mismas con las protecciones de la rodilla. Estas conexiones comprenden una cavidad para insertar un rodamiento por su borde externo. El borde interno del rodamiento se sujeta en las protecciones de la rodilla, que consiste en un bloque más grueso de PLA. OBSERVACIONES: el diseño está sujeto a modificaciones por los siguientes aspectos - Rodamientos: El radio exterior de las estructuras que sostienen los rodamientos fue mal diseñda y no se sujetan bien. También se podría dar esta falla por la dirección en que se imprimieron tales piezas. Lo anterior se solucionó al agregar teflón por el borde exterior de los rodamientos para fijarlos a las cavidades. - Roce entre piezas: Las estructuras rozantes se lijaron (hasta el grano 1200 al agua) para mejorar parcialmente el desempeño. A futuro se podría modificar el diseño actual para que el material rozante no sea PLA, sino algún otro plástico liso o teflón, o limitar el roce de mejor manera al rodamiento exclusivamente. - Tope entre piezas, rango dinámico: El borde interno de las protecciones se tuvo que modificar sobre la marcha para evitar reducción de rango dinámico; en el diseño basta con incluir un fillet con el radio adecuado. Las estructuras que sujetan los rodamientos por el borde externo también se modificaron sobre la marcha, y a futuro deben ajustarse lo más posible al margen del rodamiento para no topar con las protecciones de la articulación misma y no limitar el rango de movimiento. - Protección de la articulación: La separación de las protecciones mismas de la articulación se separan en sobremanera de la rodilla. Lo anterior se entendió en el diseño para agregar un material acolchado o goma, tal que puedan presionar la rodilla y protegerla previo a cualquier golpe o caída. Finalmente, el diseño es perfectible. Actualmente cumple con adaptarse a una rodillera de ciclismo y la protección tiene un diseño viable, pero cabe modificar algunas medidas tal como se explicita anteriormente tanto para mejorar su desempeño como para lograr el objetivo de proteger la rodilla ante esfuerzos laterales que un accidente de ciclismo podría ocasionar.

Alcancía Inteligente

https://www.youtube.com/watch?v=En63sGSfan4 Alcancia Inteligente es un proyecto hecho para poder ordenar y contar tus monedas, así como el dinero total. ¡Uno no sabe cuanto dinero tiene hasta que lo cuenta! El prototipo esta hecho con arduino, fotosensores, e impresion 3D. Las monedas son separadas por su diámetro, algunas monedas difieren en su diametro con tan solo 0.5 mm por lo que se necesitó bastante precisión en el mecanismo de separación. Es por esto que esa parte se construyo usando impresion 3D. Para la detección de cada moneda al caer, se utilizó un fotosensor en cada carril de las monedas. Cuando cae una moneda interfiere en la luz emitida por algunas ampolletas pequeñas, con lo que se detecta que una moneda ha pasado al sentir una diferencia de luz en cada fotosensor. Este sistema era muy sensible por lo que se aisló completamente este lugar para que no llegue luz externa alguna. Los fotosensor estan conectados a un display 16x2 que cuenta la cantidad de cada moneda por separado, y el calculo del dinero total de la alcancía.

Mini Plotter

      A partir de la idea de hacer máquinas que puedan crear cosas superiores a su propio tamaño se propone la creación de un mini plotter, el cual debe ser portátil y tener la capacidad de realizar dibujos de un tamaño considerable. Adicionalmente se considera que este tipo de máquinas tiene un gran potencial para realizar distintas tareas, por ejemplo, se podría para pasar a hacer trabajos de fresado CNC siguiendo casi los mismos protocolos que para el dibujo.     El modelo presente es el primer prototipo creado para el Mini plotter portátil y por lo tanto aún quedan varios problemas que solucionar, y por otro lado también quedan muchas ideas que se pueden realizar a partir de este modelo, por lo dicho anteriormente, nosotros los invitamos a avanzar en este proyecto o en cualquiera en el que se use esta idea; queremos que se sientan libres de modificar este modelo para crear nuevas y mejores máquinas.   Materiales Adicionales usados Alambre galvanizado de 1.65mm. Pernos y tuercas de ⅛’’ (el pack de 100 sale más barato). 2 Insertos de rosca para termoplásticos (M4 o similares) y sus respectivos pernos. 3 Placas PCB con 4 arduinos pro mini, un bluetooth hc-05 y 4 arreglos de transistores darlington ULN2003a. 4 Motores Stepper Unipolares 28BYJ48. 1 Servo Motor 9g. 1 Lápiz Bic.   Características prototipo armado (nombres según archivos CAD). Lado largo (cant. 4), Lado corto(cant. 4), Base Plotter (cant. 1), Techo Plotter(cant. 1) y disco(cant. 8) cortados en acrílico de 2mm de espesor en: Router CNC Shopbot PRSalpha 96-60 / Router CNC Shopbot Desktop. BaseRuedaA (cant. 8) y BaseRuedaB (cant. 8) cortados en acrílico de 3mm de espesor en: Router CNC Shopbot PRSalpha 96-60 / Router CNC Shopbot Desktop. Roller (cant. 32) impresión de plástico flexible en: impresora 3D Makerbot Replicator 2. Soporte A (cant. 8), Soporte B (cant. 8), Adaptador (cant. 4), Base PCB (cant. 1), Base lapiz (cant. 1), Base servo (cant. 1) y CanastaLapiz (cant. 1) impresión de plástico PLA en: impresora 3D Makerbot Replicator 2. 3 Placas PCB cortados en: Router CNC Roland Modela MDX20. Ejes (cant. 32) cortados en cable galvanizado de 1.65 mm de diámetro (tensado).

Cambiador de Páginas Automático

Chances are there were times you have been in trouble to turn a page, whether because you were busy with a guitar at hands, because you were cooking or even because you were injured. Fortunately, this Automatic Page Turner has been designed to address those inconvenient events and is available to download from the FabLab U. Chile cloud.  It is a light and portable 40x30x5 cm folding device, able to turn pages both forward and backward thanks to its two 360º motors and the help of a step motor controlled stick. The process starts when activated by the press of a button. The device’s structure was built using no more than a wood CNC Router, a common MakerBot 3D printer, along with the respective necessary materials, and is controlled with the help of an Arduino board.  Take a look at the images and videos on the gallery! Probablemente hubo ocasiones en que ha tenido problemas para pasar una página, ya sea porque estaba ocupado con una guitarra en las manos, porque estaba cocinando o incluso porque estaba lesionado. Afortunadamente, este Cambiador de Páginas Automático ha sido diseñado para abordar esos incidentes inconvenientes y es descargable desde la nube de FabLab U. Chile. Se trata de un dispositivo ligero y portátil de 40x30x5 cm, capaz de pasar las páginas tanto hacia adelante como hacia atrás gracias a sus dos motores de 360º y la ayuda de una palanca controlada por motor paso a paso. El proceso comienza acuando del pressing de un botón. La estructura del dispositivo se construyó utilizando no más que un CNC Router para madera, una impresora común MakerBot 3D, junto con los respectivos materiales necesarios, y se controla con la ayuda de una placa Arduino. ¡Eche un vistazo a las imágenes y videos en la galería!   Video Funcionamiento: https://youtu.be/GXin2248Mv0 https://youtu.be/OKH6E8Xb_Gc   Archivos en: https://grabcad.com/library/page-turner-2 https://github.com/eduardo-barria/Cambiador-de-paginas-automatico/blob/master/Cambiador%20de%20paginas%20autom%C3%A1tico

Robot Wifi

¿Quién no ha jugado con autos a control remoto? Bueno, en este proyecto volvimos a la infancia y decidimos hacer un auto a control remoto pero utilizando una señal de wifi que estuviera al alcance. Nos interesó conocer el mundo de los Arduino UNO y el módulo de wifi ESP8266, para entender sus principios de funcionamineto y su implementacion a problemas. Una idea fue hacer ruedas fuera de lo común (plástico), y usamos la Shopbot Desktop para cortar ruedas finas de madera. Mediante el uso de la Makerbot 2 imprimimos los soportes para cada parte que compone el robot. Se usan motores servos, baterías, resistencias. En sí, no es complejo pero requiere tiempo y con un poco de tolerancia a la frustración se pueden resolver algunos de los problemas con la comunicación del modulo wifi ESP8266. Who hasn't played with a remote control toy? Well in this project we went back to our childhood and decided to make a remot control toy, but using a reachable Wifi signal.  We were interested in knowing the arduino's  and Wifi module ESP8266  world, all to get better understanding of it's functioning principles and implementing problems.  An idea to make things interesting and a little outside the box, was using big wood wheels instead of the classic plastic ones. This wheel were made by using the Shopbot CNC Router machine. By using the Makerbot 2 3D printer supports were made for every component of out robot. In order to manufacture this project we used servos that were modified to allow continuos rotation of the axis. Batteries and some common resistors are also used. The design is not overly complex, but it requires time. There are still some problems to be resolved, and some troubleshooting needs to be done, specially with the esp8266 modulus communication. ME4705-Fabricación Digital, Profesor:Juan. C. Zagal, Autores: Daniela Lasso, Cristian Muñoz, Vicente Peña

El buceo del futuro: Yaku

PROYECTANDO EL CUERPO DEL FUTURO: NUEVAS HERRAMIENTAS, EXPRESIONES Y EXPERIENCIAS Curso Seminario de Diseño e Innovación Tecnológica (ME-4030, Danisa Peric y Pedro Garretón) 1. Estudio del contexto particular: El buceo es el acto mediante el cual un ser humano se sumerge bajo el agua, en donde la fuente de agua puede ser el mar, un lago o un río. En este sentido, el buceo puede tener distinto fines, pudiendo abarcar actividades con fines recreativos, de investigación militar o científica de la flora y fauna subacuática, o para buscar alimentos o riquezas.  En este escenario, se destaca que el origen del buceo se remonta hace miles de años (al menos hace 6500 años), y se encuentra ligado a la necesidad de las personas de buscar alimentos o riquezas (perlas o corales, por ejemplo), en este caso bajo el agua, o al deseo de conocer la vida marina. En ese entonces los implementos disponibles para sumergirse eran prácticamente nulos, por lo que los tiempos de estadía bajo el agua eran bajos, teniéndose que la experiencia de sumergirse bajo el agua era extremadamente limitada. Para poder aumentar los tiempos de sumergimiento bajo el agua, el ser humano ha buscado distintas alternativas. Una opción que fue descrita por primera vez por Aristóteles en el siglo 4 a.C es la campamana de buceo, que es una cámara rígida usada para el transporte de los buceadores hasta una cierta profundidad en el océano. La primera campana de buceo concebida era un recipiente de metal que se colocaba de manera invertida en el agua, conteniendo en su interior el volumen de aire acorde a su capacidad. Este invento permitía al hombre explorar el fondo marino y volver al interior de la campana cada vez que se quedaba sin aire. En la Figura 1 se muestra una ilustración del concepto de campana primitiva.  Figura 1, Campana de buceo primitiva. Con el pasar de los años los prototipos de campana de buceo fueron mejorando, sin embargo este aparato le otorga muy poca libertad al buceador, al no poderse mover libermente por el agua. Debido a lo anterior, se comenzó a pensar en formas de hacer que el buceo se hiciera una experiencia más libre y autónomo, surgiendo así la idea de crear un traje que permitiera a los buceadores sumergerse bajo el agua, sin la necesidad de ir al interior de una campana.  Es en este contexto en donde nace la propuesta de la escafandra, que es un traje impermeable al que se le añadía un peto de metal con un casco esférico atornillado al cuello, en donde el aire es proveído al casco a través de nuna bomba que lo impulsa desde la superficie. La construcción del primer casco de escafandra clásico fue hecha por Augustus Siebe en la primera mitad del siglo XIX, el cual contaba originalmente con con tres ventanillas, una frontal y otras dos para los lados. Posteriormente en los diseños se contemplaba una cuarta ventana en la parte superios de la cabeza (ver Figura 2). Para completar el traje del buceador, se tenían botas con suela de plomo para que el buceador pudiera caminar por el fondo marino. Figura 2. Casco escafandra. Si bien la escafandra clásica permite una mayor libertad de movimiento bajo el agua que lo que ofrece una campana de buceo, aún se tenía la limitación de que para respirar se depende de un mecanismo situado en la superfice. En este aspecto, se empezó a desear un mecanismo de suministro de aire que fuera portátil, y por tanto que ofreciera mayor autonomía y libertad de movimiento al buceador.  En el escenario anterior, en la segunda mitad del siglo XIX se empezaron a crear dispositivos de regulación de aire portátiles que permitían autonomía durante un breve periodo de tiempo, desarrollándose en una primera instancia el aerófobo, que es el primer regulador de aire portátil, y que consistía en un recipiente lleno de aire conectado a un regulador y a una manguera que entregaba el aire desde la superfice. Ya en el año 1876 se inventó el primer equipo de buceo autónomo, el cual estaba conformado por un saco respiratorio, una máscara facial y una botella de oxígeno comprimido. Ahora bien, es en el año 1943 en donde nace el concepto de buceo que conocemos en la actualidad, a raíz de la invención del Aqua-Lung por el explorador e investigador Jacques-Yves Cousteau. Este dispositivo cuenta con un regulador unido a un bloque de botellas, provisto con un mecanismo cautomático que suministra aire al buceador cuando éste lo necesita. También en esta época se comenzaron a usar aletas para los pies y un máscara para proteger los ojos y la nariz. Aún cuando en los últimos años se han presentado avances en los materiales usados y en el diseño de los dispositivos implicados en el buceo, como por ejemplo tanques con mesclaz de gases en su interior para poder sumergirse a mayores profundiades y durante más tiempo, los principios fundamentales del buceo se han mantenido desde la creación del Aqua-Lung. Figura 3. Buceo actual.  Dados los avances logrados en el buceo en los últimos siglos, cabe hacerse la pregunta de si éste ha llegado a un tope en que ya no puede ser mejorado de manera significativa, o si existen problemáticas y oportunidades de mejora que hagan que la experiencia del buceo sea aún más completa y entretenida de lo que ya es hoy en día. Es justamente esta interrogante la que motiva el desarrollo del proyecto que se detalla a continuación.    2. Problemáticas y oportunidades:  En el buceo del día de hoy, existen una serie de problemáticas que pueden ser tratadas, y que constituyen oportunidades para mejorar la experiencia del buceo en el futuro. En este aspecto, existen dos líneas generales en que se aborda la actividad del buceo. Una de ellas está relacionada con fines didácticos que podría hacer que la experiecnia del buceo sea más agradable y entretenida de lo que es hoy por hoy, y la otra está asociada con elementos que harían que el buceo sea una actividad con un mejor rendimiento al que presenta en la actualidad. En lo relacionado a los fines didácticos del buceo actual, se encuentran las siguientes problemáticas y oportunidades: Visión limitada bajo el agua: Los aparatos utilizados hoy en día para proteger los ojos del agua, son lentes de buceo que están sujetas a la cabeza mediante algún tipo de elástico. El principal inconveniente de estos aparatos es que limitan la visión panorámica, superior e inferior del buceador, cosa que hace que el buceador deba mover el cuello para poder ampliar su campo visual, lo que provoca que la experiencia del buceo sea menos confortable a que si se pudiera tener una visión más amplia bajo el agua. De esta manera, una oportunidad para aejorar el buceo actual es lograr que el campo visual del buceador sea más amplio. Diferencia de presión en los oídos: En condiciones normales, la presión del aire en el interior del oído es la misma que en el exterior, sin embargo cuando se bucea la presión varía pues la presión bajo el agua no es igual a la que hay en la superficie, lo que provoca una diferencia de presión entre el interior y el interior de los oídos. Lo anterior puede causar molestias en la persona, que pueden ser desde una sensación de taponamiento o melstia, hasta un dolor agudo o mareos, por lo que se hace neesario compensar continuamente esta diferencia de presión bajo el agua. Luego, otra oportunidad para mejorar el buceo es conseguir anular de la mejor manera posible esta diferencia de presión al sumergirse en el agua.  Respiro poco confortable y poco natural bajo el agua: En la actualidad, para respirar cuando se bucea se requiere de un sistema compuesto por un boquilla que el buceador debe llevar en la boca, y un regulador de aire que va conectado mediante mangueras a un estanque de oxígeno. Todo este sistema hace que al bucear la respiración sea un proceso poco natural que hace que la actividad del buceo sea menos cómoda de lo que podría ser. Por este motivo se desea que en el futuro el proceso de respiración de un buceador bajo el agua sea lo más parecida a como se respira en la superficie, esto es, que el aire pueda circular libremente alrededor de la cabeza sin la necesidad de boquillas.  Comunicación limitada con compañeros de expedición: Hoy en día la comunicación que puede tener un buceador con sus compañeros de expedición tiene limitaciones importantes. En específico, no existen sistemas de comunicación que permitan que los buceadores se comuniquen mediante la voz bajo el agua, de hecho la principal forma que tienen de comunicarse entre sí es mediante símbolos con las manos, lo que limita de gran forma la comunicaicón, y hace que buceadores inexpertos pedan no entender o malinterpretar un mensaje. Así, otra oportunidad para mejorar la experiencia del buceo actual, es que haya un sistema de comuniación subacuático que permita que los buceadores puedan tanto transmitir mensajes de voz a los otros buceadores, como recibirlos.  Asistencia Digital: En el buceo actual la incorporación de dispositivos digitales que hagan del buceo una mejor experiencia ha sido lenta, y esto podría mejorarse en el futuro. En específico, los avances que ya se han logrado y que se seguirán logrando en el campo de los sistemas digitales, pueden permitir que la experiencia de buceo del futuro sea más interactiva y formativa, integrando por ejemplo, conceptos de realidad aumentada.  En cuanto al "performance" del buceo, se encuentran las siguientes problemáticas y oportunidades: Tamaño del traje para bucear: Para bucear el día de hoy, se necesita de un tanque que contiene una mezcla de gases para poder respirar, lo que además de provocar que la comodidad al bucear se vea reducida, causa que el tamaño de la indumentaria para bucear sea demsiado grande, lo que impide ingresar a cuevas subacuáticas de tamaño reducido, y moverse más libremente.    Autonomía: Al bucear, uno de los temas más importantes es la respiración, en particular las reservas de gases que contienen los estanques, la cual es limitada, por lo que para poder estar bajo el agua en periodos prolongados se requiere llevar estanques grandes y pesados, o subir a la superficie para proveerse de otro estanque una vez que se acaban las reservas. En esta misma línea, una de las problemáticas que surge debido al uso de estanques de gases para respirar, es que dependiendo de la profundidad en que se sumerge el buceador, se requieren de mezclas de gases distintos para que los gases no se tornen dañinos al respirarlos (debido a las efectos que producen los cambios en las presiones parciales de los gases a medida que se aumenta la profundidad), por lo que para poder llegar a mayores profundidades se debe llevar dos o tres estanques con mezclas de gases distintos, lo que es incómodo y limita considerablemente el buceo profesional y de exploración científica a profundidades mayores a los 30 metros.  Monitoreo de funciones vitales:  Cuando se bucea, el estado de salud de la persona eventualmente se puede ver deteriorado, y en la actualidad no se han incorporado dispositivos en la indumentaria de buceo que midan parámetros fundamentales del estado de salud del buceador, que le hagan saber al mismo que su cuerpo no está rfuncionando bien. En consecuencia, se puede aumentar los niveles de seguridad del buceo incorporando dispositivos que midan e informen al buceador sobre sus signos vitales.   Regulación de flotabilidad: A medida que se aumenta la profundidad al sumergirse en el agua, el empuje que ejerce el agua hacia arriba va aumentando (Principio de Arquímedes), por lo que la flotabilidad bajo el agua es un tema importante que todo buceador debe tener en cuenta. Lo anterior constituye una oportunidad que se puede explotar en el futuro, usando sistemas de control digital que regulen automáticamente la flotabilidad.  Comunicación con personas en la superficie: Otra de las oportunidades que pueden hacer que el buceo del futuro sea mejor que el del día de hoy, es el hecho de que así como no existe un sistema de comunicación establecido que permita que los buceadores se comuniquen entre ellos bajo el agua, tampoco existe una forma en que un buceador pueda comunicarse con personas que se encuentren en la superficie en caso de emergencia (o simplemente para fines recreativos). Considerando esto, en el futuro se podría implementar algún sistema de comunicación que haga posible la comunicación tanto entre buceadores sumergidos en el agua, como entre buceadores y personas en la superficie, las cuales no necesariamente se encuentren en las cercanías del lugar en que se está realizando la expedición.  3. Atributos de la solución:  Considerando todo lo anterior, para hacer el diseño de un producto específico, se debe en primer lugar proponer las cualidades y funcionalidades que debería tener una propuesta de solución, de forma tal de responder a las problemáticas y oportunidades mencionadas anteriormente. Visión amplia: Para poder hacer que la experiencia del buceo sea más completa, cómoda y lo más natural posible, se propone que en la nueva indumentaria del buceador haya una envolvente que cubra toda la cabeza. Los beneficios que ofrece el uso de una envolvente completa es aumentar significativamente el campo visual del buceador, permitiéndole una visión panorámica completa. Además de relacionarse con la cabeza, esta envolvente se relaciona directamente con el cuello y/o los hombros del buceador, debido a que debe estar sujeta firmemente al cuerpo.  Libertad de movimiento: El proyecto debe cumplir con aumentar la libertad de movimiento con la que cuenta el buceoador actual, siendo un lo posible un traje más pequeño, en el que los aparatos que se portan en la espalda disminuyan su tamaño o ya no sean necesarios.  Autonomía en el proceso de respiración: Se debe ofrecer mayor autonomía al buceador para respirar, dejando de depender de las reservas de oxígeno limitadas que un tanque de gases implica, además de dejar de necesitar una boquilla para poder respirar, debido a que esto es incómodo.  Regulación automática de la flotabilidad: Se propone que haya una una forma inteligente de almacenar y expulsar reservas de oxígeno, para lograr una regulabilidad automática de la flotabilidad bajo el agua. Para ello, se deber diseñar alguna indumentaria que vaya acoplada al torso del buceador y que permita mantener reservas para la flotabilidad.  Sistemas de iluminación: A medida que se aumenta la profundidad al bucear, o se acerca la noche, la luz se hace escasa, por lo que se debe incorporar luces que iluminen el campo visual del buceador. Estas luces deben ubicarse en un lugar tal de la envolvente que permitan maximizar la iluminación que le le entregan al buceador, pudiéndose usarse dos fuentes de luz con una potencia lumínica y un rango adecuado, y estén localizadas cercanas a las orejas, de modo de Incorporación de sistemas de comunicación: En el diseño del proyecto se debe considerar la implementación de sistemas de comunicación que permitan que el buceador pueda comunicarse con los buceadores que lo acompañan, y con personas en la superficie. Debido a su naturaleza, los terminales de estos sistemas deberían ubicarse cerca de la boca y de los oídos de la persona.  Monitoreo de signos vitales: En respuesta a la necesidad de que el buceador conozca sus signos vitales, se debe considerar  el uso de un dipositivo que mida parámetros como la frecuencia cardiaca, consumo de oxígeno, temperatura corporal, etc. Este dispositivo se puede localizar en lugares estratégicos del cuerpo como en las cercanías del cuello, oreja, o brazos.  4. Rasgos formales y tecnologías de la propuesta:  Ya definidos los atributos con los que debe cumplir el proyecto, se debe hacer el diseño de un producto en concreto que contenga la formas, materiales, tecnologías que se requieren como respuesta a estos atributos. Para la descripción de la propuesta, se divide para efectos ilustrativos en cuatro partes esenciales  Envolvente: La envolvente es el elemento principal de todo el sistema. Sus componentes deben estar posicionados para optimizar la distribución del peso y proteger los elementos más delicados. Además, se deben utilizar materiales lo suficientemente resistentes como para soportar golpes y la presión bajo el agua, y lo suficentemente flexibles y livianos como para poder. Al interior de la envolvente, se localizan los aparatos que se señalan a continuación, en donde se destaca que se evita insertar dispositivos en la parte superior de la envolvente (arriba de la nuca), pues esto podría provocar daños al cuello.  Dispositivo de electrólisis: Este dispositivo consiste en un electrolizador modificado en su diseño para lograr integración completa en la parte posterior de la envolvente, además el electrolizador debe tener propiedades especiales y distintivas de cualquier absorbedor normal, entre otras, ser capaz de trabajar con las sales naturales que se encuentran en el agua de mar, producir mayor cantidad de oxigeno por unidad de tiempo, ser capaz de almacenar el agua con oxigeno gaseoso en ella y luego ser capaz de separar el gas para filtrar oxigeno al interior de le envolvente e hidrogeno al sistema de flotabilidad. Dipositivos de iluminación: Se propone que al interior de la envolvente, vayan dos linternas con un rango lumínico amplio y con la potencia necesaria para brindar una iluminación adecuada. Esta fuentes de luz deben poder encenderse y apagarse a voluntad del buceador, usando para ello la pantalla táctil (que se describirá más adelante), y se ubican de forma simétrica a la altura de las orejas del buceador.  Sensores de signos vitales: Para monitorear continuamente el estado de salud del buceador, se incorpora en el diseño un dispositivo de medición de los signos vitales más relevantes del buceador. Este dispositivo debe ubicarse en un lugar estratégico para monitorear la frecuencia cardiaca y la temperatura corporal, pudiéndose instalar en la zona del cuello, o atrás de las orejas. Este aparato debe estar conectado al computador central para que esta emita una señal de alerta al buceador, como a sus compañeros o personas en la superficie.  Aparatos de recepción/transmisión de señales: Se propone la incorporación de micrófonos y parlantes de tamaño reducido y alta potencia, que permitan emitir y recibir mensajes respectivamente. Además, se debe considerar un aparato  digital que sea capaz de recibir y transmitir señales de voz bajo el agua.   Computador central: Para cumplir de manera efectiva con las funcionalides de comunicación entre buceadores y medición de signos vitales, se debe incorporar un computador central de alta potencia, bajo consumo, y del menor tamaño posible, que se encargue de procesar toda la información que reciba, y enviar la información que se quiera transmitir.   Baterías de alimentación: Para poder suminstrar de energía a los aparatos eléctricos que se han mencionado, se requiere de baterías de alta capacidad de carga, y que además, sean flexibles para poder ser incorporadas sin ocupar mayor espacio dentro de la envolvente. Esto último se podría lograr debido a los avances en el desarrollo de baterías flexibles (como por ejemplo la tecnología Li-MOF), las cuales pueden adaptar fácilmente su forma a cuerpos curvos, son livianas, angostas y pequeñas.  Manguera de conexión con el sistema de flotabilidad: Es necesario que la conexión desde el electrolizador hasta el sistema de flotabilidad se realice con magueras flexibles para no entorpecer la libertad de movimiento pero también deben ser de un material resistente ya que la presión externa debido al agua es muy grande cuando se alcanzan grandes profundidades. Si el material no es resistente o no son mangueras de pared gruesa, la presión puede obstaculizar el flujo de gas necesario para el control de la flotabilidad en cualquier instante. Sistema de flotabilidad: El sistema de flotabilidad incorporado en YAKU consiste en una chaqueta independiente de los clásicos trajes de neopreno para bucear, esta "chaqueta" es de doble capa con espacio libre entre capas, el espacio se llena o se vacía de hidrogeno extraido desde el electrolizador. El efecto que se busca al llenar de gas la chaqueta es parecido al efecto de un globo lleno de aire que se deja en el mar, este claramente flota con mayor facilidad que si lo dejaramos sin inflar. Actualmente para controlar la subida o bajada del cuerpo dentro del agua es necesario gastar energía para realizar movimientos que permitan ascender o descender, este gasto energético lleva a un consumo de oxigeno lo cual siempre es mejor evitar a la hora de bucear. Mediante todo el sistema computacional incluido en YAKU es posible regular el cierre o apertura de la válvula que deja ingresar hidrogeno si se quiere ascender y libera este gas si es necesario sumergirse más. Pantalla táctil de asistencia digital: En el diseño de este proyecto se propone la incorporación de un sistema de asistencia digital para el buceo, en particular de una pantalla tácil ubicada en el brazo, que brinde información necesaria y/o que el buceador desee recibir, como por ejemplo detalles sobre la flora y fauna subacuática que está presenciando, la profundidad a la que se encuentra sumergido, información sobre sus signos vitales, ubicación de sus compañeros, entre otros. Lo anterior con un diseño e implementación adecuados, ofrece una "user experiencie" rápida, intuitiva y entretenida.  Sistema de comunicaciones: Como ya se dijo, en la actualidad lo más común para la comunicación entre personas bajo el agua es el uso señales que se hacen con las manos. En este sentido, para mejorar las comunicaciones subacuáticas se está investigando en el campo de la óptica, en particular en el uso de dispositivos emisores de luz como lo son los LED. La ventaja que tienen estos métodos es que trabajan a un ancho de banda más grande que las comunicaciones acústicas, permitiendo una mayor tasa de transmisión de datos, sin embargo tienen como desventaja que la distancia entre el dispositivo emisor-receptor debe ser pequeña (del orden de los metros) por la considerable atenuación de las ondas de luz debajo del agua, lo que implica que los buceadores tienen que estar muy cerca para poder comunicarse. En este escenario, en la actualidad ya se está trabajando para abordar las comunicaciones bajo el agua, existiendo un prototipo de nombre "Ocean Reef GSM Diver", el cual consta de un micrófono que se acopla en una máscara que está diseñada para este propósito,  y de un dispositivo emisor/receptor, en donde la voz se transmite usando ondas ultrasónicas (es decir, a mayores frecuencias que las audibles) las que tienen un mayor alcance dentro del agua que las ondas de luz, y además hay un parlante acoplado a la máscara que emite los audios que se reciben. En la Figura 4 se muestra este prototipo.  Figura 4. GSM G-Diver.  Aún cuando esta propuesta ya es un avance importante en las comunicaciones subacuáticas, tiene la limitación de que la distancia entre buceaadores para poder comunicarse sigue siendo limitada, y además permite solamente que los buceadores se puedan comunicar ente sí, pero en caso de emergencias, resulta de mayor utilidad poder comunicarse con el exterior. Debido a esto, lo que se propone en este proyecto es ir más allá de la construcción de aparatos que permitan la comunicación entre buceadores bajo el agua, sino la creación en el futuro de un sistema de comunicación completo y robusto que permita no solo comunicarse con otros buceadores bajo el agua, sino que permita comunicarse con personas en la superficie, siendo una red que mediante la instalación de aparatos de emisión y recepción de señales tanto dentro y fuera del agua permita hacerlo. En la Figura 5 se presenta una representación esquemática del sistema de comunicaciones propuesto.  Figura 5. Esquema de sistema de comunicaciones propuesto.   Como se observa en la Figura 5, con el sistema de comunicaciones propuesto los buceadores podrían comunicarse entre sí bajo el agua usando ultrasonido (o algún método que se invente en el futuro y que permita mayor tasa de transmisión de datos y recorrer mayores distancias), y para comunicarse con el exterior, se debe disponer de un aparato que sirva como interfaz para la señales que se  transmiten en el agua, con las ondas electromagnéticas que se emplean para transmitir información en el aire. Con esto, se podría asociar el sistema de comunicación subacuático con otras plataformas de comunicación, por ejemplo con la red celular e internet pública, lo que permitiría a los buceadores comunicarse y transmitir datos con persones a grandes distancias, haciendo del buceo una experiencia con un rango de acción mucho más extenso que con el que cuenta en la actualidad.   5. Proyecto: Al momento de materializar el proyecto YAKU, se toma la decisión de construir un prototipo de la envolvente del sistema. Este prototipo emula los distintos componentes que se encuentran en la envolvente y que fueron anteriormente señalados. El proceso de construcción tiene una fase incial de diseño, en esta fase se define la forma de la envolvente y como ésta se integra al cuerpo humano buscando comodidad en el uso además de impedir la filtración de agua aprovechandose de la forma característica de hombros y espalda. Una vez diseñado, el modelo 3D fue trabajado mediante herramientas computacionales para lograr un acabado poligonal, el objetivo de la forma poligonal fue procesar el modelo con la herramienta pepakura y así obtener un esquema 2D que permite armar la estructura de la envolvente con materiales de fácil manejo como papel o cartón. En la Figura 6 se muestra el diseño hecho de la envolvente y el sistema de regulación de flotabilidad en el software Fusion 360, en la Figura 7 se muestra solo la envolvente, y en la Figura 8 se muestra la envolvente hecha en cartón forrado luego de usar pepakura para obtener un plano 2D.  FIgura 6. Diseño de envolvente y chaqueta de flotabilidad en Fusion 360. Figura 7. Diseño de la envolvente en Fusion 360. Figura 8. Envolvente en cartón ya armada a base de pepakura. El dibujo que entrega pepakura se imprime y se utiliza para recortar cartón forrado con la forma deseada, luego se doblan las aristas de los polígonos que dan forma a la envolvente y todo esto se monta con pegamento. Teniendo la estructura en cartón, ésta se endurece con una mezcla de cola y agua como matriz y papel como fibra para reforzar. Teniendo la estructura ya endurecida se aplica una capa de barniz de poliuretano para dar el acabado de textura plástica. Una vez secado este barniz, la envolvente se pinta con pintura negra en spray para obtener un secado rápido. Figura 9. Envolvente endurecida y barnizada con poliestierno en el interior. Para no dejar la estructura endurecida en contacto directo con la cabeza, por dentro se instala poliestireno expandido el cual es forrado con una tela flocking roja. Los dispositivos que emulan el funcionamiento del sistema, tales como parlantes, micrófonos y manguera de conexión con el sistema de flotabilidad se instalan sobre el poliestireno una vez que este ha sido forrado. Figura 10. Prototipo final envolvente. Se destaca que el vidrio de la envolvente no se construye en este prototipo por la dificultad que implica el procedimiento de crear una pieza curva transparente. 6. Proyección:  Luego de describir todos los atributos que debería tener el buceo del futuro, definir las formas, materiales y tecnologías que se necesitan para implementar un proyecto que cumpla con tales requerimientos, y de hacer una representación física de la envolvente del buceador del futuro, cabe hacerse las siguientes preguntas : ¿El buceo del futuro tal y como se concibe en este proyecto es posible volverlo realidad?  ¿Existe en la actualidad la tecnología que permita hacer realidad este proyecto? Respondiendo a la primera interrogante, se tiene que dado que el diseño hecho para este proyecto considera principios físicos y tecnológicos consistentes y factibles, además de ser un diseño ordenado en donde la interconexión y asociación entre compoenntes es  clara y coherente, se tiene que este proyecto se podría llevar a cabo sin mayores problemas en la realidad, siempre y cuando se tengan las herramientas tecnológicas y los materiales con las propiedades adecuadas a disposición. Respecto a la segunda pregunta, si bien existen algunos elementos que podrían implementarse en la realidad con la tecnología del día de hoy, como por ejemplo un sistema de comunicación (aunque limitado en la distancia de comunicación) entre buceadores bajo el agua, los mecanismos de iluminación para ampliar el rango visual, los dispositivos de monitoreo de signos vitales, los materiales para la construcción de la envolvente, entre otros, también existen ciertos elementos fundamentales considerados en el diseño que requieren de avances tecnológicos que aún no están disponiles en la actualidad. Entre los últimos se encuentran: Los materiales con las propiedades de flexibilidad necesarias para la construcción de la chaqueta reguladora de flotabilidad aún no han sido desarrollados. El sistema de comunicación entre buceadores bajo el agua y personas en la superficie con todas los atributos que se propusieron en el diseño del proyecto, no se podría implementar en la realidad con la tecnología actual ya que todavía no existen los sistemas de comunicación que permitan la transmisión a grandes distancias de señales de voz bajo el agua. Los dispositivos de electrólisis para la respiración bajo el agua no se podrían implementar, ya que no existen las baterías flexibles con la densidad energética suficiente como para alimentar el dispositivo. Además, hoy no existen electrolizadores que cumplan con ser lo suficientemente pequeños como para poder se incluidos al interior de la envolvente (como se consideró en el diseño) y que sean capaces de proveer a una persona con la cantiad de oxígeno suficiente como para respirar normalmente. Asimismo, los electrolizadores actuales se caracterizan porque luego de la electrolización el oxígeno queda disuelto en el agua, por lo que la extracción de éste como gas aún no ha sido resuelta eficientemente. Finalmente, una de las limitaciones más importantes que se tiene es que para respirar a distintas profundidades bajo el agua, se requieren de distintas mezclas de gases para que los cambios en las presiones parciales de los gases no le provoquen daños a la persona, lo cual no se puede resolver con los electrolizadores de hoy en día. Con todo esto, se tiene que no se podría llevar a la realidad el proyecto del buceo del futuro con la tecnología con la que se cuenta el día de hoy, no obstante se espera que con los rápidos avances tecnológicos que se están experimentando y que se seguirán experimentando en los años que vienen, se pueda contar con las herramientas tecnológicas para realización de este proyecto.     

Optimus Truck

Optimus truck es un proyecto académico del ramo ME-4707, el cual consiste en el diseño y fabricación de un vehículo a partir de módulos de Arduino.  El objetivo inicial de este proyecto era que el vehículo se pudiera guiar de forma autónoma a través de una red de caminos que fuera variando en el tiempo, con la condición de hacerlo siempre por el camino más eficiente. La posición instantánea del vehículo en la red, le sería informada por una serie de cámaras ubicadas por encima de la red de caminos.  Estas cámaras, llamadas Optitracks, además, irían actualizando a cada instante la información de los caminos que se irían abriendo y cerrando; de tal forma de mantener siempre actualizada la configuración de la red de caminos. La motivación detrás de la concepción de este proyecto se encuentra en el ámbito de los yacimientos mineros.  En ellos, constantemente se abren y cierran rutas para el paso de las maquinarias, así como también para el paso de los vehículos ligeros.  Entonces, cuando los diferentes vehículos que hay en una faena, quieren ir a un punto determinado desde su lugar de partida, se encuentran con la frecuente sorpresa de que la ruta que usaban para llegar al destino, ya se ha clausurado.  Entonces, un sistema de navegación general para los vehículos, basado en una actualización en tiempo real de las rutas disponibles, evitaría estos contratiempos; e, incluso, podría ser la puerta para una eventual operación completamente autónoma de los vehículos dentro de una mina. Para el diseño del vehículo se usó el software CAD Solid Edge ST9.  Al diseño inicial se le hicieron ajustes, precisamente vaciados, para reducir el tiempo de impresión en las impresoras 3D, además de usar de forma más eficiente el material.  El chasis consiste en uno de forma de paralelepípedo, en cuyo interior se alojan la tarjeta de Arduino, controlador de motores Adafruit 2.3, batería de litio y controlador de la batería.  A la parte inferior del chasis, se adjuntan los dos motores de corriente continua a cargo de la tracción.  Estos motores no se conectan a las ruedas de forma directa, sino a través de una caja reductora de revoluciones. Las ruedas del vehículo se obtuvieron desde una biblioteca libre en internet, se imprimieron en el FabLab, y se les agregaron sendos elásticos para impedir el deslizamiento entre ellas y el piso al momento en que giren para arrancar el prototipo. Finalmente, por medio de un código de Adafruit para control de velocidad de motores, se logró controlar manualmente el desplazamiento del prototipo en la red de caminos. Simulando un yacimiento minero, presentamos un mapa con estaciones fijas y un origen para el vehículo. Al robot se le asigna una estación a la cual dirigirse y este se desplaza de forma automática hacia la estación para luego volver al origen. Aunque no se logró controlar el camino en particular que el robot toma para ir al destino se cumple el objetivo de desplazarse hacia estaciones.    //  ENGLISH Optimus Truck is a student-developed project, conceived within the course ME4707 Robotics, and consists of the design and construction of a vehicle based on Arduino hardware.  The initial objective of this project was this robot to be capable to achieve self-guiding through a time-varying path network, with the additional constraint that it always went by the optimal path to arrive to its destination. A series of cameras, called Optitracks, and located above the whole network would be used to inform the vehicle its current position.  These cameras would also be continually refreshing information about openings and closures of paths; so as to keep updated at any time the network’s configuration. The motivation behind this project lies on mining operations.  In every mining site, paths are continually being open and closed.  Besides, in some sites, there are exclusive routes available only to heavy-machinery or to light vehicles.  So, when a vehicle is headed to a specific destination, it can be surprised to see that the path it had to take has been closed already.  That is why a general, all-time-updated navigation system would help to avoid such setbacks; and might even be the first step to a fully automatized and autonomous operation system for the vehicles on the mining site. When it came to design the vehicle’s chassis, Solid Edge ST9 CAD software was used.  Some adjustments were made to the initial design, with the goals of both achieve a more efficient use of material and reduce the time required by the 3D printer to build the prototype.  The chassis has a somewhat squared shape, more like a parallelepiped; and within it the Arduino board, a motor controller Adafruit 2.3, a lithium battery and that battery’s controller are stored.  The two DC motors in charge of the traction of the car, are coupled to the chassis on its lower layer.  Those motors are not linked to the wheels directly, but through means of gearboxes that reduce the revolutions attained by the motors. The wheels were acquired in an internet open library of designs.  They were printed in the FabLab, and elastic strips were added round them, to prevent them from sliding on the ground when the motors turn on. Finally, some kind of manual control of the robot’s displacement on the path network was achieved, with the use of an Adafruit motor rpm control code.  We simulate a mining site, by introducing a map with fixed stations and an origin point for the vehicle.  The robot is ordered to head for a station and it goes automatically to that point, after what it returns to the origin point.  Though a total control on the particular path that the vehicle takes to go to its destination was not accomplished, the goal of it heading for diverse stations was fulfilled.

Corrector automático de postura

PROYECTANDO EL CUERPO DEL FUTURO: NUEVAS HERRAMIENTAS, EXPRESIONES Y EXPERIENCIAS Curso Seminario de Diseño e Innovación Tecnológica (ME-4030)  Corrector automático de postura 1. Estudio del contexto particular:  Hoy en día se vive un enorme crecimiento de los trabajos de oficinas, en donde una persona pasa cerca de 7-8 horas sentada frente al computador. Este tipo de trabajo se hace cada vez más común debido a la globalización, acceso a internet e innovación en tecnologías, lo cual permite realizar todo desde un escritorio, sin necesidad de moverse.  Por tal razón el contexto que se desea explorar corresponde a los oficinistas de la actualidad y de un futuro cercano, donde posiblemente se seguirá trabajando de la misma forma y durante gran cantidad de horas. En un futuro a mayor plazo, los trabajos se realizarán no necesariamente en una oficina, sino desde cualquier parte, sin embargo, es probable que la posición se mantenga independiente del lugar. 2. Problemáticas y oportunidades:  El hecho de poder trabajar sin tener que moverse, altera la postura natural del cuerpo humano, atentando directamente a la salud. Una mala postura puede afectar a diferentes partes del cuerpo que, aunque no se resientan de inmediato, a mediano y largo plazo pueden pronunciarse a través de diferentes molestias y patologías. Los trastornos físicos que conllevan una mala postura se pueden dividir en: Dolores lumbares: Son los que se producen cuando la persona permanece mucho tiempo sentada con la espalda encorvada, o bien, cuando esta mucho tiempo de pie con la cintura "quebrada". Molestia en zona central de la espalda: Son comunes cuando la persona se sienta con una curva dorsal exagerada, con los hombros muy hacia el frente. Dolor en el cuello y trapecio: Se produce cuando hay un apoyo excesivo sobre las articulaciones de las últimas vértebras cervicales, generalmente cuando la persona se queda mirando al frente por tiempo prolongado. Si se logra mejorar la postura de los trabajadores se generarán horas más productivas, mejores condiciones laborales y una mejor percepción del trabajo. 3. Atributos de la solución:  La solución al problema observado pretende corregir la postura del oficinista, de manera tal que no interrumpa su rutina de trabajo, que no produzca ningún tipo de incomodidad, que mantenga la formalidad y que funcione de forma autónoma. Los principales atributos son: Corregir postura de manera automática a penas se detecte una posición inadecuada Sistema autónomo que no requiere la preocupación y atención del trabajador Diseño ergonómico adaptable a la anatomía del cuerpo Dispositivo adaptado a la vestimenta y formalidad regular de un trabajo de oficina Diseño que no produce molestias al ser utilizado Corrección intermitente que permite no atrofiar y en cambio fortalecer la musculatura asociada a la buena postura 4. Rasgos formales y tecnologías de la propuesta:  La construcción del dispositivo será adaptado a una camisa común de trabajo, la cual será modificada para integrar un sistema de tirantes de plástico que actúan como apoyo y refuerzo a la musculatura dorsal. Obtención de la información: Sensores de flexión serán utilizados para registrar los movimientos de la columna Análisis y proceso: Se utilizará una placa Arduino para procesar la información de los sensores y corregir postura. Respuesta: Los tirantes de la camisa serán tensados utilizando motores anclados a la cintura, hasta alcanzar la postura de confort. 5. Proyecto:  Se realizaron varios prototipos para encontrar el dispositivo final. 6. Proyección:  Las soluciones que existen actualmente para esta problemática son diversas, desde sillas ergonómicas hasta dispositivos ortopédicos que ayudan a mejorar la postura. Sin embargo, todos estos requieren una mayor participación del usuario interfiriendo en sus trabajos. Por lo que esta solución muestra una proyección a otro tipo de consumidores, tales como empresas con gran cantidad de trabajadores en esta situación, que buscan mejorar su productividad y bienestar laboral de sus afiliados. Los motores de paso utilizados como actuadores en los prototipos son pesados, voluminosos y requieren de alimentación externa. Para que una prenda de estas características sea aceptada por los usuarios, debería tener los actuadores integrados en la tela para ser lo más liviana y discreta posible. Esto se podría lograr en el futuro con materiales como el nitinol. Las líneas funcionales presentes en los prototipos podrían representar cortes y moldes textiles de una nueva prenda de vestir funcional. Si las tecnologías asociadas a la versión futurista de este dispositivo (materiales con memoria, telas inteligentes, dispositivos de almacenamiento de alta densidad energética) se vuelven accesibles y versátiles, podrían disminuir los costos y ser una alternativa factible e innovadora al ser fabricados en masa.

Cuerpo de Bomberos del Futuro

PROYECTANDO EL CUERPO DEL FUTURO: NUEVAS HERRAMIENTAS, EXPRESIONES Y EXPERIENCIAS Curso Seminario de Diseño e Innovación Tecnológica (ME-4030, Danisa Peric y Pedro Garretón) 1. Estudio del contexto particular. En la actualidad los cuerpos de bomberos de diversos países, siempre presentan riesgos y dificultades en las diferentes emergencias que están involucrados, como accidentes de tráfico, rescates, incendios estructurales, forestales y en general cualquier tipo de emergencia que afecte a la comunidad. En particular las emergencias de incendios siempre han sido y serán un peligro que deberán enfrentar los bomberos, los cuales pueden ocurrir en diversos lugares, como lo son en edificios residenciales, casas, industrias, entre otros.  La motivación de este proyecto está orientada a mejorar las condiciones y el actuar de bomberos frente a un incendio estructural. Se busca mejorar la contención, extinción y la búsqueda de víctimas dentro de un recinto domiciliario en una emergencia de incendio, y a su vez preocuparse de la seguridad del personal del cuerpo de bomberos. 2. Problemáticas y oportunidades. Debido a la necesidad de los bomberos por encontrar la fuente del fuego dentro de un incendio, tanto para la contención como extinción de este, o el de buscar alguna posible víctima que se encuentre atrapada en el recinto afectado, ellos deben ingresar al recinto afectado, teniendo muchos riesgos y dificultades a la hora de actuar, colocando en peligro las vidas de los mismos bomberos. Entre los problemas y dificultades más importantes que pueden surgir en este tipo de emergencias, son los que se muestran en la figura 2.1 Figura 2.1: Mapa Conceptual problematicas Frente a estas dificultades, se presenta una gran posibilidad de mejorar las condiciones actuales que tienen los bomberos a la hora de enfrentar una emergencia de incendio, donde se puede plantear la posibilidad de un equipo que maneje mucha más información a la hora de enfrentar cada una de estas emergencias, siendo que estas siempre serán distintas unas de otras. También se abren las posibilidades de implementar diferentes tecnologías como para conocer las condiciones vitales del bombero, la ubicación espacial de cada miembro dentro de la estructura, mejorar la búsqueda de una víctima o la fuente del incendio. Todo esto con el fin de poder plantear un cuerpo de bomberos con mucha mas información y organizado a la hora de enfrentar un incendio. 3. Atributos Solución. Frente a las problemáticas planteadas, en este proyecto surgieron diferentes ideas para poder enfrentar dichas dificultades que tienen hoy en día los bomberos, las cuales se pueden ver reflejadas en los diferentes atributos que debería poder abarcar este Cuerpo de Bomberos del Futuro, mostrados en la figura 3.1. Figura 3.1: Mapa Conceptual Atributos Para los diferentes atributos planteados, se pensaron en una serie de soluciones, que podrían servir para hacer efectivos los atributos que se quieren lograr en este proyecto, mostrados en la figura 3.2. Figura 3.2: Mapa Conceptual Soluciones 4. Tecnologías. La tecnología utilizada por el equipo de bomberos abarca los siguientes aspectos: Drones para recolección de información, con el fin de hacer un escaneo del terreno y generar una proyección de realidad aumentada en el visor del casco del bombero, permitiendo que este pueda ver a través del humo. El casco cuenta con aislación acústica selectiva, de manera tal que pueda suprimir ciertas frecuencias de sonido y así facilitar el reconocimiento de la voz de la persona a rescatar. Además de la aislación acústica, el casco es fabricado con materiales diseñados específicamente para tener una alta resistencia al impacto ante temperaturas elevadas, al mismo tiempo de ser buen aislante térmico y de ser liviano. Interfaz de usuario con una serie de datos incorporados, tales como signos vitales, temperatura ambiental y posición referencial dentro del edificio. Dicha información es presentada tanto para el bombero como para el centro de operaciones, en distintas medidas, siendo el bombero consciente de su propia situación, mientras que el centro maneja la condición de todos los integrantes del equipo. Sistema de intercomunicación, permitiendo a los bomberos comunicarse sin interferencia producto de ruido del lugar en el que están haciendo el operativo, haciendo uso de los sistemas de aislación acústica incorporados en el casco. Sistema de altavoces, para poder emitir la voz del bombero fuera del casco al momento de encontrar a la víctima.  En cuanto a la tecnología necesaria en los drones para que se puedan cumplir los objetivos anteriormente mencionados, se encuentran los siguientes: Hélice de propulsión: Hélice que impulsan el dron verticalmente. Hélice de movimiento: Hélices con dirección contraria a la propulsión, que al cambiar su velocidad producen el movimiento del dron. Sistema operativo: Se encuentra integrado por: 1.Controlador de vuelo: Micro controlador que permite un funcionamiento semi automático de los drones. 2.ESC: Sistema que regula las  corrientes que determinan las velocidades de las hélices. 3.LPS: Sistema de localización del dron. 4.Emisor de señales : Dispositivo encargado de emitir la información obtenida por el dron. 5.Camara térmica: Obtiene la temperatura  de  las cercanías al dron. Motor BLDC: Motor que utiliza transistores para producir el cambio de polaridad que permite un funcionamiento permanente, eficiente e insonoro. Baterías: Alimentan los motores de las hélices, los sensores y el sistema operativo. Riel de ensamblaje: Segmento del dron que se encaja en el casco para su transporte. Sensor de proximidad: Dispositivo que advierte ante la posibilidad de colisión. Sensor de ultrasonido: Dispositivo que utiliza ultrasonido de forma similar a un sonar, que entrega la información para poder mapear los alrededores.   5. Proyección a Futuro. Las principales dificultades que presenta este proyecto para realizarse en la actualidad, serían los componentes electrónicos para el dron. Esto radica en el hecho de que estos componentes tendrían que incurrir en nanotecnología para poder hacer todo el hardware requerido para su óptimo funcionamiento y envío de información en directo al casco. Paralelo al desarrollo de nanotecnología, también se requiere el desarrollo de nuevos materiales que cumplan con los requerimientos estipulados para el casco, tales como tener una alta resistencia al impacto ante altas temperaturas, buena aislación térmica, y que además sea liviano para así facilitar el uso por parte del bombero. Otro punto que está en un estado muy precario de desarrollo, es el del sistema de posicionamiento local (LPS), que si bien se cuenta con un GPS en la actualidad, no se maneja del todo el LPS, perdiendo así una de las capacidades que busca el proyecto, que es el tener control de donde está ubicado cada miembro del equipo de bomberos. El resto de los componentes, como un sistema de intercomunicación y aislación en el casco, ya se puede encontrar en la actualidad en diversos tipos de cascos, como es el caso de cascos de motocicletas, por ejemplo. También es posible incorporar altavoces al casco facilitando la comunicación al exterior del mismo. Referencias:  [1] Asefa.es. 48 - Efectos de incendios en estructuras de hormigón armado. [online] Available at: https://www.asefa.es/comunicacion/patologias/efectos-de-incendios-en-estructuras-de-hormigon-armado [Accessed 20 Oct. 2017]. [2] Aparejadoresmadrid.es. [online] Available at: http://www.aparejadoresmadrid.es/archivos/asesoria/Tecnolog%C3%ADa/Efectos_de_las_altas_temperaturas_en_las_estructuras_de_hormigon_armado.pdf [Accessed 20 Oct. 2017]. [3] FireStation. Estres termico y golpe de calor.. [online] Available at: https://firestation.wordpress.com/2013/10/14/estres-termico-y-golpe-de-calor/ [Accessed 25 Oct. 2017]. [4] "CHARLA EN EL CASINO". LO QUE UN BOMBERO DEBE DE SABER; ESTRÉS TERMICO. [online] Available at: https://charlaenlamesadelcasino.wordpress.com/2011/01/29/lo-que-un-bombero-debe-de-saber-estres-termico/ [Accessed 11 Nov. 2017]. [5] Workswell WIRIS - thermal imaging camera for drones. (2017). Using thermal camera to fight fires (Fire-fighting) - WIRIS Blog. [online] Available at: https://www.drone-thermal-camera.com/es/el-uso-de-camaras-termicas-lucha-fuegos/ [Accessed 25 Nov. 2017]. [6] Minera, S. Nueva tecnología en trajes antiflama para bomberos. [online] Revista Seguridad Minera. Available at: http://www.revistaseguridadminera.com/proteccion-personal/trajes-para-bomberos-ligeros-y-transpirables/ [Accessed 26 Nov. 2017]. [7] Es.gizmodo.com [online] Available at: https://es.gizmodo.com/c-thru-un-casco-para-dotar-a-los-bomberos-de-vision-so-1566154201 [Accessed 1 Dec. 2017].

DOMB

Integrantes grupo 12 Robótica (ME4707-1) Dario Calle José Vallejos Mauricio Muñoz

El policia del futuro

PROYECTANDO EL CUERPO DEL FUTURO: NUEVAS HERRAMIENTAS, EXPRESIONES Y EXPERIENCIAS Curso Seminario de Diseño e Innovación Tecnológica (ME - 4030, Danisa Peric y Pedro Garretón) 1. Estudio del contexto particular: La motivación principal del proyecto es permitir que la fuerza policial del futuro pueda proteger al ciudadano de manera justa y eficiente, mejorando la respueste frente a situaciones de emergencia y entregando herramientas que permitan al carabinero llevar a cabo de mejor manera sus labores diarias. El estudio se basó en datos de delitos y en preguntas realizadas a las mismas fuerzas policiales, para ver en que ambitos se podían encontrar oportunidades de mejoras. 2. Problemáticas y oportunidades: Entre las problematicas y oportunidades de mejoras detectadas se encuentran los ámbitos de persecución policial (tanto a pie como en vehículo), aumentar la movilidad del policia y la obtención de información del entorno y contexto en el cual se encuentra éste. 3. Atributos de la solución: Los atributos que se le atribuirán al cuerpo policial del futuro son: posicionamiento (de cada uniformado y posibles sospechosos. El primer punto hace referencia a una ruta óptima de patrullaje para abarcar de manera más eficiente las áreas a cubrir y tener siempre a un efectivo de respaldo en caso de múltiples emergencias. El segundo punto se enfoca en mantener siempre la localización del sospechoso en caso de fuga ante un procedimiento), comunicación (entre efectivos y central, creando canales únicos en caso de emergencia para priorizar el traslado de información entre las fuerzas policiales y agilizar procesos en los cuáles se requiera velocidad de actuar) y decisiones (el uniformado recibirá las acciones más eficientes a tomar en pos de proteger la integridad de los ciudadanos, distribuyendo las tareas entre los policias de acuerdo a las prioridades de las decisiones que puede efectuar dado el contexto en el que se encuentra). 4. Rasgos formales y tecnologías de la propuesta: Las tecnologías propuestas para las respuestas a los atributos a incorporar encontramos los siguientes implementos: Visor: Un lente que se adosa en la parte zona parietal del cráneo, con audífono, micrófono, GPS incorporados en esta zona. En el lente, se plasma la información recibida a través de un mini proyector. De esta forma, la información puede ser recibida tanto por la vía auditiva a través del audífono y vía visual a través del visor. Además, el micrófono le permite al patrullero poder tener una comunicación más autónoma y con códigos inteligentes, es decir, con ciertos códigos se activan protocolos específicos del sistema, como por ejemplo, la priorización de comunicación de un uniformado con la central, informar sobre un procedimiento en específico o alertar sobre una emergencia en curso en casos extremos. El GPS es usado para saber la localización de cada personal, así, el sistema puede trazar las rutas optimas de patrullaje para cada efectivo, abarcar una mayor área o distribuir de manera eficiente según las zonas, es decir, asignar a más efectivos en zonas conflictivas que en otras zonas. En la zona frontal del lente se encuentra una cámara que grabará en todo momento el entorno. Además de mantener un registro visual de los hechos, gracias a un programa de procesamiento similar a “YOLO”, se dan las indicaciones óptimas a seguir por el efectivo a través del siguiente flujo: en todo momento se van identificando tanto objetos como situaciones, las cuales son procesadas por el sistema en la central. Estos input, categorizados según su prioridad previamente son procesados y entregan una acción a realizar, descrita por el protocolo elaborado dadas las condiciones del contexto en el que se encuentran.  Brazalete: Una Smart-band que posee un proyector, el cuál plasma la imagen en el antebrazo del policía y es táctil, así este puede manejar la información de manera manual, como por ejemplo, mapas y direcciones. Además, sirve como medio de output de la información de la central, donde el policía puede elegir a través de que instrumento visualizar la información. Bala: Una bala no mortífera que posee un rastreador en su interior, así en caso de ser necesario su uso, el policía puede disparar esta bala al objetivo para que la central y el resto de sus compañeros puedan mantenerse informados de la posición del sospechoso, vía satelital (GPS), en caso de que este se dé a la fuga en un procedimiento. Además de lo anterior, se utilizará una base de datos con el mecanismo de "Blockchain", así, toda la información registrada en esta base se encontrará protegida y a la vista de cualquier persona, pudiendo apelar ante procedimientos y acciones efectuadas. 5. Proyecto: El proyecto en sí se basará en las herramientas anteriormente nombradas. Por otro lado, la interacción entre ellos se basará en flujo de acción dados los datos del entorno, que serán procesados por un protocolo de acción que esta descrito tanto por las leyes operantes en Chile como por la base de dato que se posee (esta base contiene los datos de todas las personas, tales como nombre, rut, nacimiento y antecedentes en casos de poseer). Una vez efectuado el protocolo se envía un output a los policias, el cual indica que curso de acción tomar. Cabe recalcar que este output no solo se envía al efectivo que envío la información, ya que en caso de múltiples emergencias o delitos en curso, las segundas decisiones primordiales serán enviadas a los policias más cercanos para cooperar entre ellos. 6. Proyección: Sí es posible que el proyecto se vuelva realidad, hoy en día hay diferentes tecnologías que permitirían efectuar el proyecto por partes, es decir, se necesita tiempo para lograr avances en cuanto al desarrollo de los ámbitos que se enfoca el proyecto (por ejemplo, envío de información de manera remota continuamente, sistemas de proyección en miniatura, procesador de información potente) y una manera de poder enlazar los diferentes atributos de manera efectiva para lograr un funcionamiento óptimo de estos. En conclusión, en el futuro con los avances técnologicos que habrán si será viable llevar a cabo el proyecto trabajado. 

Paramédico del Futuro: Lentes de Visión Interna.

  PROYECTANDO EL CUERPO DEL FUTURO: NUEVAS HERRAMIENTAS, EXPRESIONES Y EXPERIENCIAS Curso Seminario de Diseño e Innovación Tecnológica (ME-4030, Danisa Peric y Pedro Garretón) Resumen del proyecto: El tiempo ocurrido entre una emergencia y la atención médica puede ser determinante a la hora de salvar vidas. En la mayor parte de los accidentes las muertes se producen por paros cardiopulmonares y contusiones cerebrales-medulares, las cuales podrían tener resultados totalmente distintos si fueran atendidas y diagnosticadas a tiempo. Un equipo avanzado de reanimación o la correcta contención y estabilización del afectado puede marcar la diferencia en estos casos, por lo cual es importante que la asistencia demore lo menos posible y los diagnósticos sean lo más efectivos posible. Actualmente, las emergencias son atendidas por el Sistema de Atención Médica de Urgencia (SAMU) debiendo coordinar las más de 45 ambulancias operativas de la zona metropolitana. Esto implica que la central telefónica a cargo debe recibir solicitudes de atención, optimizar las rutas de traslado de la ambulancia, recibir información de los paramédicos, levantar informes y decidir el destino del paciente. Un proceso que requiere una comunicación constante, efectiva y que además está totalmente limitada por el procedimiento e información entregada por el paramédico. Si se considera que éste posee implementos limitados y en algunos casos simplemente no cuenta con herramientas suficientes para generar un diagnóstico efectivo, la toma de decisiones se vuelve compleja, y por lo tanto el destino y por consiguiente la vida del afectado, se torna incierta. Es acá donde el paramédico del futuro podrá realizar su labor de forma rápida y efectiva gracias a los Lentes de Visión Interna. Este implemento permitirá al paramédico optimizar tres elementos claves de su labor, los cuales son el levantamiento, el procesamiento y la transferencia de información. Mediante el reconocimiento facial y/o dactilar se tendrá identificación instantánea del paciente, y junto a esto acceso a su historial médico. Se podrá observar sus signos vitales, sistema muscular, óseo y sanguíneo. La información será procesada en tiempo real y transmitida a la central de monitoreo. Además se podrá transmitir video, imágenes, y la ficha médica que el paramédico podrá ir generando oralmente. De está forma el proceso de diagnóstico y toma de decisiones se realiza de manera rápida y basado en información a la que un paramédico común no tiene se acceso. Se espera que con este dispositivo los errores de diagnóstico desaparezcan, y que la agilidad de atención se optimice, logrando disminuir las secuelas después del accidente y por qué no, salvar vidas. 1. Estudio del contexto particular: En el área de la Salud es posible encontrar múltiples personas que realizan diversas funciones, desde médicos, enfermeras, secretarias, paramédicos, entre otros. Cada uno de estos personajes cumple un rol fundamental dentro de la organización y la atención a pacientes, es en este aspecto que surge la determinación por el estudio de la labor de los Paramédicos. Figura 1.1: Paramédicos en presentación. Los Paramédicos se desempeñan principalmente en el área de emergencias, es decir, en la atención pre-hospitalaria, como lo es el Sistema de Atención Médica de Urgencia (SAMU). Este organismo se encarga de la atención de urgencia otorgada desde el momento en que se comunica el evento de amenaza para la salud (llamando al 131), hasta que él o los pacientes son admitidos en una Unidad de Emergencia u otro establecimiento con capacidad resolutiva adecuada, esto de acuerdo con la gravedad que se presente y la capacidad de poder realizar la atención. Este sistema además, no realiza discriminación en si se posee Isapre o Fonasa ni tampoco discrimina en cuanto al seguro de salud que se posee. Figura 1.2: Ambulancia animada. 2. Problemáticas y oportunidades: En la labor realizada por los paramédicos, el tiempo transcurrido entre una llamada y la atención médica puede ser determinante a la hora de salvar vidas,es por ello que se encontraron múltiples factores que pueden incidir en el desempeño. Durante un procedimiento se necesita precisión en los primeros auxilios, y en este punto existe incertidumbre respecto a la interpretación preliminar acerca de lo que le ocurre al paciente, es de suma importancia dar un diagnóstico oportuno que facilite las labores de reanimación hospitalaria, la demora y los errores pueden ser cruciales para alguien que se debate entre la vida y la muerte. Para considerar, el paramédico no siempre posee la información necesaria sobre el paciente como su historial médico, por ejemplo, en caso de una persona inconsciente no es posible establecer si tiene enfermedades crónicas o alergias importantes. Tampoco le es posible saber con certeza si el paciente tiene fracturas o alguna infección de importancia, esto se establece con exámenes posteriores. Por otro lado, está el tema del traspaso de información, esto entre el personal de la central que atiende los llamados y el paramédico, y también entre el paramédico y la institución a la cual debiese llegar el paciente; actualmente se utilizan fichas escritas que muchas veces tienen letra ilegible, también se da muchas veces que el recinto no está informado de la emergencia que debe atender. Figura 2.1: Interior de una ambulancia.   3. Atributos de la solución:  La solución establecida: visión aumentada. Se establecieron 3 ejes de importancia respecto a las funciones que deben responder a las problemáticas y oportunidades encontradas: Levantamiento de información: En este eje se necesita lograr: La Identificación del paciente (ya sea facial, dactilar, sanguínea), obtención de datos personales y su historial médico. También se requiere generación imágenes y video en tiempo real, visualizaciones radiográficas, intra venosa/arterial y fotográfica, además de información sobre los signos vitales y el estado del paciente ( frecuencia cardiaca, respiratoria) e información sobre:  infecciones y su propagación, contusiones musculares. Procesamiento de información En esta parte, siendo la más importante de la aumentación, se considera necesario poseer una base de datos universal (para realizar contrastes del estado del paciente con sus datos médicos en estado natural). Además, es muy relevante, la posibilidad de generar una ficha médica de diagnóstico de manera automática, en línea y con diseño preestablecido (en contraste con la ficha de papel utilizada actualmente). Lo anterior deberá ser completada por el paramédico por medio de un reconocimiento de voz incorporado para dar a conocer el diagnóstico preliminar y los procedimientos realizados al paciente. Ahora, a partir de los signos vitales del paciente, el dispositivo comenzará un procedimiento guiado para el paramédico en caso de que este último habilite dicha opción. Esto para uso como entrenamiento a paramédicos inexpertos o en casos de que el accidente o estado del paciente no sea común.   Transferencia de Información Por último, se necesita realizar una transferencia inalámbrica, rápida y precisa de la ficha médica de diagnóstico (historial médico, diagnóstico preliminar, resumen de procedimientos realizados), con imágenes incluidas o videos, de acuerdo a lo necesitado. Por otra parte, si es requerido, también se debería tener transmisión en tiempo real para el médico regulador y con ello audio en tiempo real. ·          Con esto, se tiene que el dispositivo debe poseer lo siguiente: Distintas tecnologías que se acoplen a un mismo visor para aumentar la visión en los puntos determinados                    Micrófono para comunicación oral y sistema de transcripción oral a texto Capacidad de grabar y almacenar distintos tipos de archivos Capacidad de memoria (base de datos,almacenar archivos) Inteligencia artificial para asistir al paramédico en caso que este lo necesite Procesador de datos Audífono que permita al paramédico escuchar la inteligencia artificial y al médico regulador (de ser necesario) Conexión inalámbrica (satelital ó directa a las centrales)     4. Rasgos formales y tecnologías de la propuesta: El proyecto se fundamenta tanto en tecnologías actuales como tecnologías futuristas. Los materiales de construcción actuales cumplen con los atributos planteados, siendo la fibra de carbono el material ideal. Si se desea abaratar costos, se puede pensar en fibra de vidrio o incluso policarbonato, sacrificando algunos atributos de ligereza a cambio de un gran beneficio en costo. El levantamiento de información se pensó en gran medida en tecnologías actuales mezcladas con tecnologías futuristas. Actualmente se posee tecnologías de visión ósea de altas frecuencias, escáneres, y algunos proyectos en desarrollo de visión intravenosa. Éstas se proyectaron hacia el futuro llevándolas a un sistema portable, pero operando bajo el mismo principio. Para el procesamiento de información se pretende utilizar algún sistema de inteligencia artificial basado en redes neuronales, el cual es tecnología actual y en creciente desarrollo. Para el envío de información, se debe priorizar el bajo consumo energético del dispositivo y su eficacia, para lo cual se pensó en LoRaWAN como tecnología de transmisión. Se espera que en un futuro dichas tecnologías soporten tasas de datos aceptables como para la transmisión de imágenes o video.     5. Proyecto: Figura 5.1: Prototipo lentes. Figura 5.2: Prototipo en persona. Figura 5.3: Impresión 3D de lentes. Figura 5.4: Visualización intravenosa.   6. Proyección: El proyecto puede tener viabilidad a futuro debido a que se están buscando soluciones en el área médica para poder realizar procedimientos de manera rápida, segura y precisa. Más aún, el potencial que este prototipo tendría para un paramédico bajo presión o un paciente con lesiones internas, se podría aumentar sustancialmente la esperanza de vida de un paciente en estado crítico al disminuir el tiempo de reacción de los médicos al recibir al involucrado en la central. Actualmente existen tecnologías que facilitarían la construcción de este artefacto, por ejemplo, reconocimiento facial: Esta tecnología ya se encuentra con acceso al público en celulares de gama alta, por ejemplo, Iphone X. Lo que sería necesario poder asignar a cada persona un historial médico en línea, que el día de hoy existe pero solo en la medicina privada. Para el caso de visión vascular/intra venosa, existen prototipos y tecnologías en desarrollo, Evena medical desarrolló Eyes-on donde el objetivo es tener una visión intravenosa/vascular en tiempo real, conversación en dos sentidos a través del lente, conexión inalámbrica (3g, wifi, bluetooth), capacidad de almacenamiento de fotos y videos. No obstante, la ruta crítica del dispositivo documentado es la presencia de inteligencia artificial y el procesamiento de datos, ya que necesitaría de una gran capacidad de análisis para contrastar una base de datos universal (inexistente o incompleta). Esto entraría en conflicto directo con uno de los criterios de diseño más importante, que son la portabilidad y compacto. Razón por la cual el dispositivo/prototipo diseñado es de carácter conceptual.  

Esculpidor de manzanas "Manzaneitor MK II"

Curso Robótica (ME-4707 Profesor J.C. Zagal) 1.- Motivación Ya sea para ceremonias o reuniones de gran importancia, eventos como graduaciones o matrimonios, muchas veces se incurre en la contratación de una empresa banquetera, y como esta busca causar un impacto visual y elegancia propia del evento, muchas de estas empresas cuentan con un artista que realiza verdaderas obras de arte a partir de como dispone la comida en las mesas, haciendo gala de un completo talento en cuanto a los cortes que realiza en frutas para darles una figura de cisne a partir de varios trozos de manzana por ejemplo. Basado en esto, es que nosotros nos encontramos con la inquietud de querer diseñar algo que permita tener este tipo de decoraciones, de manera sencilla y sin complicaciones, sin tener que pasar por extensos cursos artísticos y con ello pudiendo tener una figura hecha a partir de una manzana. Con esto, se abre la posibilidad de generar figuras esculpidas a partir de una fruta y poder usarlas en una reunión familiar o un cumpleaños en casa, donde dadas las condiciones del mismo evento, no se contaría con una banquetera que traiga su propio cocinero artista para hacer tales decoraciones. 2.- Propuesta Producto de esta motivación, es que nace la idea del esculpidor de manzanas "Manzaneitor MK II", el cual consiste en un robot diseñado a partir de una placa de Arduino, y partes recicladas, esto con el fin de generar una solución de fácil acceso para cualquier persona que estuviera interesada en replicar este proyecto, dado los bajos costos asociados al mismo. El funcionamiento del Manzaneitor MK II consiste en la sujeción de una manzana a un pincho como el que se puede ver en la figura 1. Figura 1: Pincho para sujetar manzana Este pincho, va conectado a un motor NEMA, mediante el cual se hace girar la manzana sobre su eje principal.  Ya teniendo la manzana girando, el Manzaneitor recibe los comandos indicados por la placa de Arduino, para desplazarse tanto en un eje vertical como en un eje horizontal. En la figura 2, se puede apreciar un esquema de como es el Manzaneitor MK II, donde se muestra la sujeción de un lector de CD de computador, el cuál es reciclado para este propósito aprovechando sus cremalleras, las cuales facilitan un desplazamiento en la componente horizontal.  Figura 2: Esquema de la posición del lector de discos Figura 3: Fotografía de primeras etapas de desarrollo del Manzaneitor MK II Para el caso de como el Manzaneitor MK II genera la figura en la manzana, es que el robot tiene adherido en su extremo un bisturí; se decide utilizar un bisturí por sobre otro tipo de objetos con filo debido a que los bisturí cuentan con una capacidad de corte considerable, además de ser un material fácil de obtener y de bajo costo, lo que permite su reemplazo en caso de fallas, a diferencia de lo que sería agregar una hoja de acero templado por ejemplo, que se incurriría en mayores gastos y al no ser de tan fácil reemplazo, se tendría que afilar esta hoja cada cierto tiempo.  El procedimiento mediante el cual el robot genera la figura deseada, se basa en los comandos que se entregan al mismo mediante programas computacionales, como se ve en la figura 4. Con programas como este, se controla el movimiento vertical y horizontal del robot, permitiendo así que el bisturí se vaya acercando a la manzana y así esta pueda ser torneada y esculpida. Figura 4: Software utilizado para manejar el carro del robot. 3.- Alcances futuros Dada la naturaleza de este robot, se aprecia las posibilidades del mismo ante el desarrollo de máquinas torneadoras o de CNC portátiles, de bajo costo y de fácil acceso para la gente, permitiendo así la posibilidad de que haya mayor desarrollo de proyectos personales, escapando de la limitante de presupuesto que muchas veces frena el avance o surgimiento de nuevos proyectos, por lo que el desarrollo de un robot de este tipo, si bien en su idea original está pensado para trabajar sobre manzanas, mediante unas cuantas modificaciones se puede alcanzar que pase a trabajar con materiales un poco más duros como podría ser el caso de madera, siempre teniendo en consideración eso si que a medida que el material sea más complejo, se requerirá una herramienta más especializada para su trabajado, y esto también puede conllevar en el uso de motores de más potencia, y que tal vez ya no se pueda usar un lector de discos como parte reciclada para el cuerpo del robot.  

Algoritmo de detección visual en tiempo real

El proyecto consiste en la realización de un algoritmo de detección visual en tiempo real usando el lenguaje de programación Python. El proyecto se lleva a cabo utilizando únicamente librerías que se pueden descargar gratuitamente desde la interfaz de Python, principalmente TensorFlow la cual es una biblioteca de código abierto para aprendizaje automático desarrollado por Google. La principal característica de TensorFlow corresponde a que es capaz de construir y entrenar redes neuronales para detectar y descifrar patrones y correlaciones, lo cual es fundamental para realizar la comparación de la imagen entrante (tomada por la cámara) con relación a distintas bases de datos. Únicamente utilizando la cámara frontal de un notebook como material, se realizó este algortimo el cual es lo suficientemente robusto como para poder detectar sin problema distintas personas (aún cuando estas no aparezcan completas frente a la cámara) y distintos tipos de objetos que se posen en el rango de captura de la cámara en tiempo real. Dado el alto potencial que las redes neuronales tienen en el ámbito de la robótica, se considera que la mejora de este algoritmo y su implementación en distintos dispositivos electro-mecánicos como los realizados en el FabLab pueden entregar grandes y simples soluciones a problemas cotidianos, como por ejemplo saber si quien se encuentra parado fuera de la puerta de nuestro hogar es alguien conocido o no. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Las librerías utilizadas para Python: Numpy TensorFlow Pillow Lxml Jupyter (unicamente para revisar el código por celdas) Matplolib OpenCV (es externo a Python, se utilizó para obtener las imágenes de la cámara) --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- La base de datos para las comparaciones, así como el modelo de comparación se obtiene de: https://github.com/tensorflow/models --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Video del algoritmo en funcionamiento: https://youtu.be/I6XrZlTq0uc --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Este proyecto se basó en el trabajo realizado previamente sobre la detección de objetos utilizando TensorFlow por Daniel Stang, en la página medium.com, tal como se especificó en las referencias.

Cat Dog Feeder

CatDogFeeder es un proyecto de alimentación automática de mascotas. El proyecto nace de la necesidad de dueños de 

RedShooter

Vehículo de cuatro ruedas controlado a distancia por bluetooth a través de aplicación en smartphone y equipado con láser rojo de 5 mW accionado mediante un relé por el usuario. Dos motores DC son los encargados de la tracción y dirección del vehículo, los cuales son manejados mediante un puente H dual. Dos servomotores cambian la orientación del láser, dotándolo de dos grados de libertad. Cada uno de los actuadores son manejados mediante una placa de micro controladores Arduino UNO. La alimentación del vehículo consiste en 2 baterías alcalinas de 9V para los servomotores y la placa Arduino, 4 pilas recargables de 1.2V para el módulo láser y una batería LiPo de 7.2V para los motores DC de tracción y dirección. Objetivo Familiarizarse con el micro controlador Arduino y sus componentes. Lograr manejar remotamente el vehículo mediante Bluetooth Utilizar medios de fabricación como impresión 3D y router CNC Concebir, diseñar, implementar y operar un equipo de mediana complejidad, compuesto por placa arduino, motores DC, servomotores, diodo láser, entre otros.   Antecedentes Impresora Makerbot modificada reutilizada con software Custom FDM Chasis reutilizado auto a control remoto comercial Aplicación celular “Arduino Bluetooth Controller” creada por Estacado's ltd. obtenida en Play store.   Componentes accesorios: Puente H dual marca DFRobot Arduino Uno Servomotor SG90 Tower Pro Motor DC Modulo Bluetooth HC06 Relé keyes_Srly Diodo Láser  

Thermo ligths

Motivación y alcances      La energía eléctrica es parte fundamental en nuestras vidas, la utilizamos desde el momento en que nos levantamos, encendiendo la luz de la habitación, apagando una alarma o revisando los mensajes del celular  hasta el momento en que nos vamos a dormir utilizando la luz como nuestra última compañera. Por este motivo ha sido de gran importancia la búsqueda de formas de generar electricidad y es el punto al cual apunta este proyecto.      El proyecto se centra en la utilización y conversión de la energía térmica corporal en energía eléctrica útil y funcional la cual pueda ser utilizada en alguna actividad cotidiana. En el caso de este proyecto la electricidad generada por el calor corporal fue empleada para prender luces de asistencia para mejorar la  seguridad vial de los ciclistas. Los dispositivos y materiales utilizados fueron: Placas Peltier TEC1-12706. Circuito LTC3108 - Ultralow Voltage Step-Up Converter and Power Manager. Transformador 1:20. Leds y cinta elástica. PLA filamento. Confección      Las placas Peltier, el circuito LTC3108 - Ultralow Voltage Step-Up Converter and Power Manager y las leds se disponen en sus respectivos soportes y se une por medio de cinta elástica para ser adosadas al brazo. Los diseños de los soportes fueron hechos en Inventor e impresos en Fablab y laboratorio de Robótica del DIMEC.      Basándose en el  Datasheet del circuito LTC3108, se determinó que la configuración idónea para la aplicación utilizando un transformador de 1:20  consistía en la configuración que necesitaba como mínimo  un voltaje de 160mV y lo elevaba a un voltaje de 3.1 Volts. Circuito LTC 3108 Placas Peltiers  

GoGoParaguas

Cansado de tener que usar un brazo para llevar tu paraguas? Cansado de tener un paraguas que no refleja lo único que eres? Cansado de no saber que hacer con ese arduino que tienes dando vuelta por ahí? No busques más! GoGoParaguas es lo que no sabias que estabas buscando!  

Cat Dog Feeder

Cat Dog Feeder es un prototipo de proyecto pensado para los dueños de mascotas que deben ausentarse regularmente por viajes o trabajo, y por tanto tienen el dilema de como alimentar a su animal, otorgandoles la posibilidad hacer esto de manera automatica y programable. El producto consiste en un dispensador, manejado por una placa Arduino UNO, con activación por movimiento, donde el almacenaje puedes ser cualquier botella con tamaño de tapa estandar. Este libera el alimento cada cierto intervalo de tiempo segun preferencia del dueño, y tiene la opción de que la mascota solicite el alimento acercandose al dispositivo (luego de un determinado periodo desde la última recarga de alimento) descontandole esto de la siguiente recarga programada de alimento, con el objetivo de que la mascota no supere la cantidad de alimento diario establecido. Cada vez que la comida es servida, si la mascota no se encuentra en la proximidad, es llamada con música producida por el buzzer.    

Aquabot

AQUABOT Motivación El fondo marino ha sido un misterio hasta el día de hoy. Las altas presiones en las profundidades hacen imposible que el ser humano pueda estar ahí. De aquí nace la idea de los Rov's, robots capaces de funcionar de manera autónoma.  Descripción Aquabot es un rov controlado por arduino, con 3 motores independientes, capaz de funcionar a una distancia de hasta 10 metros mediante un cable. La comunicacion en la superficie se hace a través de un arduino uno, y dentro del rov un arduino nano recibe las instrucciones y controla los motores. 

Lámpara remoto controlada

Esta lámpara es controlada desde una aplicación para Android. Esto facilita el uso de ella a distancia. El sistema funciona con un Arduino UNO que mediante un módulo bluetooth recibe la señal y controla dos servomotores los cuales le dan la movilidad. Se pensó el sistema para su uso tanto doméstico como laboral y su diseño encaja con cualquier ambiente.

CUCHO

CUCHO es un robot dedicado a seguir a su usuario, el cual puede ser utilizado para varias funciones cotidianas. La principal función que se le puede dar al robot es de transportar cargas para el usuario, sin necesidad de que este realice trabajo. Este robot utilzaría la intesidad de señal detectada por 2 módulos bluetooth montados en el carro para obtener la distancia y dirección a la que se encuentra respecto de su dueño, siendo capaz de ponerse en movimiento y llegar a las cercanias de este sin mayor dificultad. Su velocidad y dirección es proporcionada por 2 motores DC, controlados por un sistema de control PID, el cual permitiría que su desplazamiento sea con velocidad variable en cada rueda. Para esto se desarrolló un prototipo el cual tiene por objetivo probar el concepto de este robot. Primero se desarrolló el código para obtener intensidad de señal a partir de 2 módulos Bluetooth HC-05, trabajando en modo "slave". Esta intensidad de señal es entregada en hexadecimal, por lo que se implementó un transformador hexadecimal a decimal en el mismo programa para obtener intensidad decimal. Una vez obtenidas las intensidades, estas son entregadas a un controlador PID, el cual controla la potencia entregada a los motores (mediante un Puente H). Las variaciones en la intensidad, debido al movimiento del carro, son medidas continuamente, permitiendo al sistema ajustarse a las nuevas condiciones de manera oportuna. Los materiales utilizados fueron: (2) Arduino UNO (1) Puente H L298n (2) Motores DC, con caja reductora y ruedas. (1) Rueda libre (3) Módulos Bluetooth HC-05 (3) Protoboards (2) Baterias Li-Po, 8,4 Volts Cables Macho-Macho Cables Hembra-Hembra (1) Plataforma de madera   Avances Los principales logros de este primer prototipo fueron la programación del código de medición de intensidad de señal a partir de 3 módulos Bluetooth HC-05 (2 en el carro y 1 utilizado por el usuario), código que hasta ahora no se encontraba disponible en la red. También se logró controlar de cierta manera el avance del prototipo mediante la intensidad de señal y del PID.   Proyección Se deja planteada la tarea de ajustar el código PID para futuros colaboradores, de manera de controlar de manera efectiva el avance del robot. Para esto dejamos el link del código completo que comanda al robot: https://github.com/almoro189/CUCHO-Code

Robot hidráulico contenido

Sistema aislado que desplaza aire entre dos cabidades. En su interior se encuentran dos bombas neumaticas ubicadas en direcciones opuestas y conectadas en los extremos. Esto permite el desplazamiento de aire entre las dos cabidades sin interactuar con el exterior. El sistema es controlado por un arduino y alimentado por una fuente de voltaje externa.

Afinador Automatizado de Baterías

Afinar correctamente tu batería es imprescindible para obtener un gran sonido. Incluso si eres un baterista novato, tener una batería bien afinada te hará destacar del resto. Sin embargo, afinar un tambor siempre ha sido una tarea tediosa y complicada. No te desanimes, afinar tu bateria ya no será un problema! ¿En qué consiste este proyecto? El afinador automatizado de batería tiene la capacidad de medir, evaluar, comparar y modificar la afinación de un tambor de batería, a través del ajuste de las varillas de tensión (drum nobs), que sostienen el parche en donde se propagan las vibraciones que transmiten el sonido. El afinador automatizado de batería integra el reconocimiento de frecuencias de sonido a través de un micrófono, con la ejecución coordinada de dos mecanismos que ajustan el nivel de tensión sobre la membrana que cubre el tambor. El procesamiento de señales y datos se lleva a cabo mediante una placa arduino en conjunto con un computador. Video Demostrativo: https://youtu.be/Nq_Focuz4gc 1.Mecanismos actuadores: El mecanismo reductor y el percutor. El mecanismo reductor consiste de 2 motores DC  acoplados a una caja de reducción de 1:400. El eje de salida se encuentra unido a una llave para batería, que encaja con las varillas de tensión. El sistema percutor consta de un elemento percutor (pieza metálica que impacta el tambor), un servomotor y una leva. La leva activa el desplazamiento en dirección vertical del pércutor de modo que se comprima un resorte de compresión. La restitución del resorte genera el impacto del percutor sobre el parche del tambor.   2.Sensores El único sensor empleado es un micrófono con el que se registra el audio en formato .wav, al cual posteriormente se le aplica un análisis de espectro de Fourier. La frecuencia que registra la máxima amplitud se indica como la frecuencia del tambor.   3.Sistemas de Control La placa arduino solo se encarga de emitir las señales que controlan los motores. El procesamiento de las datos se realiza con la comunicación a través del puerto serial entre arduino y un computador. Inicialmente el computador ordena a arduino a activar el mecanismo percutor (se activa el giro del servomotor). Luego el sonido que se capta en el micrófono se guarda en forma de señal  directamente en el computador para efectuar el análisis de frecuencias. A partir del anális de datos se calcula el sentido y el tiempo de giro de los motores DC. Si la frecuencia es inferior a la buscada, entonces se deben tensar las varillas. Mientras que si la frecuencia medida excede a la requerida, entonces se libera tensión girando las varillas en el sentido opuesto. Arduino recibe la orden y energiza los motores de acuerdo a las especifiaciones calculadas. Se activa nuevamente el mecanismo percutor y se realiza el mismo procedimiento descrito iterativamente hasta obtener una fecuencia cercana a la ideal.   Materiales     -2 Motores DC de 5 V - 1 Micro Servomotor - Placa Arduino Uno - Protoboard - Driver L293d - 1 Plancha de MDF 300x300x9 mm - Filamento de PLA - Lámina de acrilico 50x100x4 mm - Cables para conducción eléctrica. - Hilo simple M4 - Ejes M5 - Tuercas M4 - Rodamientos - Resorte de Compresión - Amarras plásticas - Pegamento super glue   Modelos imprimibles Mecanismo percutor : https://grabcad.com/library/piezas-mecanismo-percutor-1 Mecanismo de reducción: https://grabcad.com/library/piezas-mecanismo-reductor-1

Piezas Experimento Electrospray

Impresión de piezas de montaje experimental para la medición de un sistema de electrospray. El desarrollo de este sistema está enmarcado en el proyecto Suchai, este sistema será utilizado como sistema de propulsión para los futuros nanosatélites desarrollados en el laboratorio Spel

Fotómetro Automático

La fase 2 del proyecto sigue la línea cerrada con éxito de la fase 1. La cual consistió en la construcción y pruebas de un fotómetro de mano de bajo costo para el monitoreo de aerosoles atmosféricos. En esta parte se pretende construir un instrumento automático bajo los mismos principios. Los objetivos a cubrir de esta fase son la posibilidad del monitoreo por varios días y la portabilidad del instrumento. Aparte del sistema de monitoreo implementado en la fase 1, ahora se ha diseñado un sistema de seguimiento solar. Pero también se han incorporado otros elementos como sistema de posicionamiento GPS y comunicación GPRS al instrumento. Se espera terminar esta fase en septiembre del 2018.

Filtro Kalman para MPU6050

Implementacion de Filtro de Kalman (Extendido) para estimar orientación de satelite (Suchai 2 y 3) usando giroscopio/acelerómetro MPU6050. FABLAB: Confección de contenedor para montaje experimental.

diseño y elaboración de soporte para radio sonda

Diseñar y fabricar contenedores para radio sondas, para que estas no se dañen con el medio ambiente y no dañen a las personas, al caer cuando los globos se rompan por efecto de la baja presión

Snap Fit

RobotArt

Impresora 3D adaptada para la realización de dibujos o sketch artísticos, su funcionamiento se basa en cambiar el extrusor de filamento plástico por un mecanismo capaz de sostener un lápiz, en nuestro caso un plumón Sharpie, y luego mediante los movimientos usuales de la impresora poder generar un bosquejo artístico de alguna imagen. La imagen es recibida en el software MatLab en el cual, mediante tratamiento de imágenes es posible filtrarla hasta obtener el bosquejo deseado. A través de este bosquejo se traza una ruta en código G que la impresora pueda seguir sin problemas, luego dada la incorporación del lápiz el bosquejo se dibujará sobre el papel que fue previamente ubicado sobre la bandeja. La conexión entre el Robot y el software que genera el movimiento es por medio de una placa arduino mega. Objetivos: Familiarizarse con el tratamiento de imágenes mediante softwares como MatLab. Uso de impresión 3D para componentes secundarios. Comprensión de los movimientos en tres ejes de la impresora a través de código G. Conseguir que el Robot pueda recibir cualquier imagen y generar un bosquejo artístico. Componentes : Impresora MakerBot modificada. Mecanismo para sostener el lápiz. Piezas para activar sensores. Abrazaderas Arduino Mega

Péndulo Invertido

Con el propósito de la realización del proyecto del ramo ME4707 - Robótica, se diseño y fabricó un pendulo invertido controlodo mediante arduino, cuya finalidad es poder mantener el pendulo de forma vertical mediante el movimiento axial del carro. Para este proyecto se reutilizaron materiales como el carro y motor de una impresora y se adquirieron sensores rotarios, arduino, entre otros.

Smart Car

Vehículo de 3 ruedas autocontrolado que busca avanzar en una dirección esquivando los obstáculos en su camino, para esto utiliza un sensor de ultrasonido rotatorio que mide distancias a objetos cercanos y lejanos en un rango de 135 grados. De esta manera al robot puede identificar su entorno y tomar decisiones de dirección utilizando un sólo sensor. Debido a problemas de amperaje, el robot utiliza una bateria externa para alimentar al arduino con 5 volt, mientras que se utiliza una bateria externa de 9 volt para alimentar los motores que le proporcionan su movimiento. Para imprimir el cuerpo de este robot se usó la impresora Maker del FabLab. Para asegurar la conexion de algunos cables fue necesario el uso de una soldadora con cautín. Para otras sujeciones en el robot se utilizó pegamento de silicona y elásticos. Objetivo General: Crear un robot capaz de realizar una ruta esquivando obstáculos Objetivos específicos: Decidir el tipo de piezas que deberán ser impresas. Realizar un montaje adecuado de las piezas y componentes. Programar un código que funcione en teoría. Re-programar un código que funcione en práctica.  Componentes del robot: Arduino UNO 1 Sensor ultrasónico 2 Motores reductores  1 Servo motor 2 Modulos IRF 520 Protoboard grande Cables tipo jumper macho y hembra Batería 9 volt  

Shodobot

Shodobot nace de la idea de replicar el arte de la caligrafía japonesa (Shodo), escribiendo kanjis.  El proyecto toma una impresora Makerbot Replicator 2 que se encontraba en desuso y un lapiz-pincel. A diferencia de otros tipos de dibujo por medio de ejes XYZ, donde se limita el eje Z a "rayar o no rayar" en este proyecto se tiene la ambición de que el eje Z defina el "valor de línea". La impresora se encontraba en desuso debido a problemas con el extrusor, sin embargo, el movimiento de los ejes XYZ seguía operativo. El proyecto adapta la impresora para su nuevo objetivo a través de acoplar piezas que sujetan el pincel a donde originalmente iba el extrusor. Tras tener operativa la parte física del proyecto, se procedió a generar códigos de kanji. Esto se logró a través de un código en python y además se compara con el resultado de ingresar las indicaciones de forma directa. Objetivo principal: Dibujar Kanjis por medio del sistema adaptado. Objetivos secundarios: Familiarizarse con el código G. Controlar los movimientos de los ejes de forma adecuada. Adaptar la impresora a su nueva aplicación.

Robot jugador gato

Robot que simula un juego de gato

Tester Para Desgaste piezas dentales

link del video : https://youtu.be/uLYB8fdyI4c 

Robot Bombero

Robot a base de arduino que detecta fuego con sensores IR y lo apaga usando una bomba. Materiale usados: arduino uno, motor driver shield, 2 motores DC, 1 servomotor, protoboard, 3 sensores IR, mini bomba, lata de bebida. https://youtu.be/O1mOieNw_qo

Robot Jugador de Gato

Este proyecto tenía como objetivo jugar al gato, el problema es que arduino al parecer no puede esperar por una respuesta, por lo que tiene programada una partida. Para quienes quieran seguir en el proyecto, los objetivos son 2: -Interacción con el usuario (que juegue con el usuario) seleccionando una jugada de forma Random. -Mediante Deeplearning entrenar al robot para que aprenda a jugar, suponiendo que juega siempre random y aprende de esta forma.

robot art

Robot Art Robot art es una maquina robotizada la cual es capaz de leer diferentes imágenes y pintarlas utilizando la técnica artística del puntillismo. Para esto se utilizó una makerbot modificada sin el extrusor a la cual se le agregaron diferentes piezas. Algunos de sus componentes fueron fabricados mediante impresión en 3D. Robot Art es controlada mediante G-Code que se envía a través del software “Repetier Host”, el G-Code se generó con la herramienta computacional “Matlab” con el código adjunto, el cual procesa la imagen a pintar y genera el código para controlar los movimientos de la máquina en los ejes X, Y e Z. Estos movimientos permiten que el pincel (brush pencil) pueda pintar la imagen requerida. Actualmente Robot Art es capaz de plasmar las imágenes en 2 colores, utilizando como base el color del material a pintar y negro el cual es el color del pincel. Objetivos Concebir, diseñar, implementar y operar un equipo de mediana complejidad. Familiarizarse con la programación de la máquina usando G-Code a través del software “Repetier Host” Utilizar conocimientos adquiridos en el ramo de robótica para el procesamiento de imágenes. Utilizar medios de fabricación impresión 3D. Componentes Makerbot Brush Pencil Soporte del pincel Piezas accionadoras de Switch de la Makerbot Pernos y tuercas Papel o tela para pintar Autores Francisco Born Marcela Orellana Paskal Guzmán  

Robot Omnidireccional

El proyecto consiste en un robot omnidireccional de tres ruedas controlado remotamente con una aplicación de Android. El robot es capaz de movese con tres grados de libertad independientes, uno corresponde al movimiento adelante-atrás, otro al movimiento izquierda-derecha y otro correspondiente a las rotaciones. El control de motores se hace utilizando una placa Arduino que recibe instrucciones remotas de la aplicación desarrollada para Android. El proyecto fue desarrollado para el Taller de Proyecto de Robótica y Mecatrónica.

(TEXTO EN CONSTRUCCION) Explorer robot, Chance^3/2

Nuestra motivación sobre este proyecto fue la necesidad permanente de crear vehículos controlados remotamente para poder realizar exploraciones en lugares donde el humano no pueda aventurarse, tanto para situaciones de catástrofe y rescate de personas como para situaciones donde existan gases tóxicos o temperaturas que el hombre no pueda aguantar. Objetivos El objetivo general de nuestro proyecto fue la creación de un robot que pueda ser manejado a través de una conexión a internet de forma remota y también la recolección de datos (sensores). Para efectos del trabajo se incluyó: Una Cámara, un sensor de temperatura y un acelerómetro. Estructura y mecánica Base: Con respecto a la base del robot se optó por una plancha lisa de aluminio de 1.5mm, que fue doblada y cortada siguiendo el plano del Anexo (Chapa_aluminio).                  2.

MobiousStar

Impresión de un accesorio de moda diseñado en base a una estrella de david, revolucionada a lo largo de una circunferencia y sobre su mismo eje, dando la misma impresión geométrica que una cinta de Mobius

Andador canino

Proyecto de título de diseño industrial. Trata de una silla de rueda canina (o carrito conocido popularmente) con piezas colapsables que permiten que el animal pueda pararse y acostarse mientras la usa, cosa que con los carros existentes en el mercado no se puede, recobrando así algo de independencia de sus dueños, y a la vez ejercitando sus extremidades gracias a un sistema de pedales en la rueda trasera.

Maqueta de plumavit de Volcan Nevados de Chillan, con capas de informacion proyectada

La cordillera de los Andes chilena se caracteriza por poseer 95 volcanes activos donde varias ciudades y pueblos se han establecido en las cercanías, exponiendo a la población a posibles riesgos volcánicos. Aunque estos volcanes han sido estudiados, es necesario transmitir la información a las Comunidades que puedan verse afectadas para sensibilizar en caso de emergencia. Estos modelos 3D de poliestireno representan una forma innovadora de mostrar información que ha sido mostrada convencionalmente en mapas bidimensionales. En estos modelos peligros como los lahares y los flujos piroclásticos pueden entenderse mejor ya que están estrechamente relacionados con la Geomorfología de la zona. Debido al blanco del material, es posible proyectar diferentes capas de informacion sobre el volcán, como imágenes de satélite, mapas geológicos y mapas de peligro, que visualizan la información de forma creativa. Un DEM es necesario para construir el volcán, donde una mejor resolución de la DEM se traduce en un detalle más fino en los resultados. Se pueden usar diferente software para configurar el DEM, Arcgis, leapfrog, fusion 360 para dejar listo el diseño para el Router CNC. Entre las ventajas del procedimiento son el bajo costo de los materiales y el peso ligero del modelo, es simple, no consume mucho tiempo y se puede realizar a diferentes escalas y dimensiones. Construimos un modelo del complejo volcanico Nevados de Chillán y lo presentamos en la 6° feria de divulgacion volcanica, organizada por la Red Nacional de Vigilancia Volcánica (SERNAGEOMIN) para educar a la comunidad sobre el volcán de una manera interactiva y visual . Resultados: La gente se mostró muy interesada, especialmente porque pudieron reconocer fácilmente la topografía de la zona con el mapa satelital, los valles y colinas que caracterizan el lugar, así como la ciudad de San Fabián de Alico y otros lugares cercanos donde vivían sus familiares y amigos. Al mismo tiempo, podrían asociar estos lugares con las áreas de riesgo volcánico con la proyección del mapa de peligro volcánico. Con el mapa geológico proyectado, lograron identificar el nombre y el lugar donde se encuentra cada cráter y volcán, así como el lugar donde se ha concentrado la actividad reciente en el complejo (subcomplejo volcánico Las Termas desde 2016). Evaluamos la actividad positivamente, las personas estaban interesadas en aprender y preguntamos mucho sobre el volcán debido a la originalidad de la actividad y la enseñanza interactiva El proyecto responde a la necesidad de involucrar a las personas con geociencia y sensibilización sobre los posibles riesgos volcánicos para reducir la vulnerabilidad en posibles situaciones de emergencia.

AT-AT 3D

Cubo de Movimiento Inercial - DONCU

Uno de los juegos mas antiguos consiste en lanzar los dados y ver quien obtiene el valor más alto, esto es utilizado tambien por otros tipos de juegos, como es el caso de los juegos de azar, para poder aumentar las chances de ganar uno puede forzar al dado a caer en cierta posición y por lo tanto, mostrar un valor en particular, DONCU nace como un equipo para aproximar lo que seria una dado cargado, mediante el uso de distintos componentes mecánicos y electrónicos se busca asegurar que el dado marque un valor en particular y por lo tanto aumentar las chances de que el jugador gane. Materiales utilizados: Placas de MDF (3)  Pernos M8 (2) Tuercas M8 (6) Motor Eléctrico Brushless (1) Controlador electrónico ESC (1) Servomotor (1) Placa arduino UNO (1) Batería LiPo, 2 celdas, 3.7 V (1) Set de conectores eléctricos (1) Set de cables eléctricos (1) Tornillos (8) Principio de funcionamiento: El funcionamiento del equipo se basa en el principio de conservacion de energia, la rueda de inercia que girando a una alta velocidad angular tiene asocidada una energia determinada, luego al detenerla de manera abrupta, gran parte de la energia es transmitida al freno y a la estructura central del cubo, forzando al cubo a girar en torno a una arista. Descripción del equipo: La base del sistema corresponde a un cubo de material MDF, para lograr el movimiento deseado se utiliza en conjunto un sistema electrónico, controlado por una placa arduino y un sistema mecánico, compuesto por un motor, una rueda de inercia y un freno. El sistema mecánico se ubica dentro del cubo de tal manera que exista espacio suficiente para todos los componentes electrónicos utilizados.  El sistema es alimentado por una bateria LiPo, la cual alimenta tanto a la placa arduino como al motor Brushless, la placa arduino esta programada para enviar una señal al controlador de velocidad (ESC), el cual acciona el motor, notar que la rueda de inercia montada en el motor posee la misma velocidad angular que este, una vez alcanzada la velocidad angular predefinida, el freno se acciona, provocando la detención de la rueda de inercia y la transmision de la energia rotacional a la estructura del cubo, ocasionando que este voltee en torno a una arista, de esta manera se obtiene el desplazamiento lineal buscado. Video de pruebas: https://www.youtube.com/watch?v=ngjVs1Rpni4  

Perfiles Aerodinámicos de Aves

¿Se han preguntado alguna vez por qué las aves tienen diferentes formas y tamaños de alas? o ¿Que relación existe entre la forma del ala y el estilo de vuelo que utilizan las aves? Motivados por responder estas preguntas surge este proyecto, el cual consiste en el modelamiento y fabricación de distintos perfiles alares de aves como: el pelicano, paloma, águila y el hálcon. Estos perfiles fueron escogidos debido a el estilo de vuelo que poseen, considerando aves con vuelo activo o pasivo, y de este modo establecer alguna relación entre la forma de del perfil y el tipo de vuelo que estas posean. Para la realización de estas pruebas, se utilizó el equipo HM-170 Túnel de Viento G.U.N.T, el cual se encuentra ubicado en el laboratorio de mecánica de fluidos de la Facultad de Cs. Físiscas y Matemáticas. Mediante el uso de este equipo se estudiaron los diferentes perfiles de aves, lo cuales fueron sometidos a diferentes velocidades de un flujo de aire y para distintos ángulos de ataque, para poder analizar la relación que existe entre dichas velocidades y ángulos con las fuerzas de arrastre (drag), y sustentación (lift). Materiales. -PLA filamento -varillas metalicas 290 x 2.5 [mm] (se recomienda varillas con diametro de 4 [mm]) Resultados y modelos. Estos se pueden descargar en el archivo adjunto.

Pedalea Seguro

Pedalea Seguro es un proyecto que surge en el contexto del ramo ME4707 y cuyas principales motivaciones fueron: la presencia de dos ciclistas en el grupo, la nueva ley de convivencia vial (puesta en marcha en diciembre de 2018), mejorar la seguridad del/la ciclista, así como la comunicación entre ciclista y el entorno. Todo lo anterior, buscando llevar a cabo un proyecto útil para la sociedad. El proyecto consiste en un sistema de señalética led dispuesto un bolso fácil de llevar. Consta de tres secciones de luces que se ecienden en diversos momentos. En el centro luces rojas que permanecen encendidas todo el tiempo, en los costados luces blancas que se encienden al momento de señalizar para virar a la izquiera o derecha según corresponda.  El dispositivo, identifica con un acelerómetro adosado a la muñeca del ciclista la señal de viraje reaizada por este. Dicha señal,  es pocesada por un Arduino cuya misión es traducir la información recibida y señalizar mediante el encendido y apagado de luces led. A continuación se indica con mayor detalle los materiales utilizados, el funcionamiento y propuestas de posibles mejoras a este prototipo. Materiales Arduino Mega Acelerometro Cables Luces led blancas y rojas Pistola de silicona  Ojales Huincha Aisladora  Bolso Transistores Resistencias    Funcionamiento Para el correcto funcionamiento de este bolso señalizador se realizó un programa que pondera los datos obtenidos por el acelerometro en cada eje, de esta forma cuando se levanta la mano se tienen mayores valores en el respectivo eje y el arduino manda la señal que enciende las luces que indican el viraje a la derecha, de la misma manera pero ahora con el brazo estirado hacia la izquiera se encienden las luces que indican el giro hacia la izquierda y mientras el acelerometro se mantenga en posición horizontal, es decir mientras el conductor va manejando, se mantienen encendidas las luces rojas. Para mantener los componentes seguros de golpes y en una posición fija se imprimieron en 3D cajas para el acelerometro y el arduino, además el arduino y la placa perforada, que se guardan dentro del bolso junto con el banco de baterias, se colocaron en otra caja abierta, de esta forma nos aseguramos de que no aduvieran dando vueltas dentro del bolso y los cables no sean tironeados. Posibles Mejoras Como posibles mejoras al proyecto esta el cambiarle el banco de baterias por una bateria Lipo, mas sustentable y ecológica. Por otro lado, se pueden mejorar las conexiones de los cables y colocar todo en un bolso que se pueda sujetar a la mochila o donde le sea más conveniente al conductor.      

Mini-Dirigible

Los drones como objeto tecnológico han revolucionado la última década debido a la posibilidad de poder navegar el espacio aéreo, abriendo nuevas posibilidades en diferentes áreas de la robótica. Pero, ¿es un dron la única solución al problema de la navegación en el espacio aéreo? En este proyecto nos involucramos y testeamos otra posibilidad análoga a la solución del dron: El dirigible! O más comúnmente llamado zeppelin, sustentado por helio y en este caso y realizado con un gran reducción de masa para poder utilizar un globo comercial.  Descripción del proyecto En el pasado ciclo, un medio de transporte aéreo era el otorgado por los grandes “zeppelin” o en español, Dirigible. Todo esto cambió debido a que los aviones comenzaron a superar las prestaciones de los zeppelin, además de los accidentes ocurridos siendo el más recordado el de Hindeburg en 1937. El objetivo de este proyecto es lograr poner en vuelo un dirigible a escala, pudiendo mantenerse al menos un minuto en el aire, con una autonomía de 5 minutos y una velocidad media de 0.1m/s. En el siguiente link se puede ver una demostración del dirigible funcionando: https://youtu.be/z-6ujW_qkbk Proceso Lo más importante para que el dirigible funcione es que el peso total del sistema sea mayor a la fuerza de empuje del globo por solo 1 gramo.  Nuestro sistema tiene un peso total de 36 gramos y un empuje de 38 gramos.   Todo el diseño y elección de componentes se hace en función de cumplir las restricciones de peso. Existen 3 motores con hélices que controlan la traslación y orientación del dirigible.  Es posible controlar la velocidad de cada motor por separado.  Dependiendo de la combinación de velocidades de los 3 motores se puede controlar la orientación y traslación. Para comandar los motores se utiliza un control remoto infrarrojo que envía señales al Arduino que tiene conectado un receptor IR (infrarrojo). La fuente de energía corresponde a una batería LiPo de una celda.  Esta elección es debido a que la LiPo es muy liviana y puede entregar corrientes de 2 [A] fácilmente.  Sin embargo, el voltaje de la LiPo depende de la carga de esta.  Para regularizar el voltaje a 5 [V] , que corresponde a lo necesario para alimentar el Arduino y motores, se utiliza una fuente Step-Up. Materiales Para poder realizar el proyecto se ocuparon los siguientes componentes: Cartón Pluma Arduino Pro Mini 5V 16MHz http://knightrobotics.cl/categoria/tarjeta-de-desarrollo/producto/arduino-pro-mini-compatible Batería 3.7 [V] LiPo 100mAh https://www.mirax.cl/detalles.php?codigo=193991 3 Motores de alta velocidad. 2 CW (clock-wise) https://www.mirax.cl/detalles.php?codigo=193988 1 CCW (counter-.clock-wise) https://www.mirax.cl/detalles.php?codigo=193989 3 Hélices. 2 CW (clock-wise) y 1 CCW (counter-.clock-wise) https://www.mirax.cl/detalles.php?codigo=193993 Fuente Step-Up DC-DC 1.5-5v a 5v http://knightrobotics.cl/categoria/fuentes-de-poder/producto/Fuente-Step-Up-DC-DC-1.5-5V-a-5V Receptor IR http://www.victronics.cl/index.php?page=shop.product_details&flypage=flypage.tpl&product_id=14963&category_id=2620&keyword=infrarrojo&option=com_virtuemart&Itemid=1 Globo Metálico “TE AMO” de 26’’ Helio Masking Tape Velcro Control Remoto IR (infrarrojo) genérico.  Sirve el de la televisión o cualquiera. 2 resistencias de 5k y 2 resistencias de 2.5k para hackear controladores de servo.  Estas son para reemplazar el potenciómetro que utiliza el servomotor. (ref: https://www.instructables.com/id/How-to-Make-a-TowerPro-Micro-Servo-Spin-360/)   Software A la placa Arduino se le carga el código que establece la lectura del sensor IR y el control de los 3 motores.  Para la lectura del sensor IR se utiliza la librería IRremote.  Para el control de motores se utiliza la librería Servo.  Sin embargo, es posible enviar una señal PWM a cada puente H sin utilizar la librería Servo. IMPORTANTE: La librería IRremote utiliza determinados "timers" de la placa Arduino que pueden causar conflicto con la generación de señales PWM en ciertos pines.  Es necesario verificar que el "timer" utilizado por la librería IRremote no sea perteneciente a un pin conectado a un motor.  

Fish Tail

En el contexto del curso de Introducción a la Bioecánica Animal, junto al profesor Bruno Grossi se construye el proyecto "Fish Tail". Este proyecto buscar evidenciar la influencia de la geometría de la aleta caudal de un pez en el empuje que realiza. Para esto se construye con impresión 3D una cola y diversas formas de aleta, se genera un movimiento accionado por un motor de 12v y un amperaje variable, y se mide el empuje generado en un bidón de agua con una pesa.

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Theremin

Un theremin es un instrumento musical muy particular, ya que puede ser tocado sin la necesidad de entrar en contacto directo con él, utilizando solo el movimiento de las manos en el aire. El tono depende de la distancia entre las manos y el sensor de proximidad, pudiéndose interpretar melodías simples de manera muy fácil y entretenida. Existen varios tipos de theremin, ya sea de tubos de vacío, analógicos o digitales. Este proyecto se basa en un theremin digital, el cual utiliza elementos simples en conjunto con un Arduino Nano V3.0. Los elementos utilizados fueron los siguientes: - 1 Arduino Nano V3.0  - 1 Shield de arduino nano - 1 sensor ultrasónico de proximidad - 1 buzzer pasivo  - 1 potenciómetro de 10 kΩ - 1 transistor  - Cables hembra/hembra ¿Cómo funciona? El sensor de proximidad es el encargado de medir la distancia de la mano u objeto con el que se toca el theremin. Dicha información es procesada por el arduino, quien crea una señal en respuesta para emitir la frecuencia acorde a la distancia medida. Esta señal es amplificada por el transistor antes de llegar al buzzer, quien recibe la señal y emite el sonido correspondiente. Así mismo, utilizando el potenciómetro se dispone un divisor de voltaje desde el transistor con el fin de controlar el volumen del sonido emitido por el buzzer. ¿Cómo se determina la frecuencia de la nota emitida? Para determinar la nota que debe emitir el theremin para cada distancia, se determina en el código el rango de distancia de funcionamiento del theremin, así como el rango de frecuencias emitidas. Así la frecuencia más altá será emitida en la menor distancia posible, mientras que la frecuencia más baja será emitida a la amyor distancia posible. La relación distancia/frecuencia es lineal. Theremin A theremin is a musical instrument with the particular feature that a person doesn´t actually have to touck the instrument to play it. The movement of the hand in the air over the device determines the tone that the instrument plays There are several types os theremins, wether digital, analog or made of vacuum tubes. This project is based on a digital theremin, which uses simple electronic elements together with a Arduino Nano V3.0. The elements used are listed below: - 1 Arduino Aano V3.0  - 1 Arduino Nano's shield - 1 ultrasonic proximity sensor - 1 passive buzzer  - 1 10 kΩ potentiometer - 1 transistor  - Female/female wires How does it works? The proximity sensor measures the distance to the hand or object that's playing the theremin. That information is transfered to the Arduino, which prosesses the information and emits a signal in response to reproduce the equivalent note. This signal is then amplified by the transistor before reaching the buzzer, which produces the sound of the theremin. In adition, a voltage divider is placed in the transistor using the potentiometer, device that is used to control the volume of the theremin. How is the emitted note determined? To determine the note that corresponds to each distance, it is necessary to determine a range of operating distance, as well as a frecuency range. Therefore, the higher frecuency is emitted at the shortest operating distance and the lower frecuency is emitted at the largest operating distance. The relationship betweeen distance and frecuency is linear within this range.

Proyecto Sobre Metamateriales. Fabricación Digital

Para este proyecto, se estudió el desarrollo de los metamateriales con el fin de analizar los distintos comportamientos del mismo volumen de silicona con distintas formas. Se obtuvo la motivación de dos papers, que guiaron el proyecto, el primero fue “Mechanical metamaterials with star-shaped pores exhibiting negative and zero Poisson's ratio”y el segundo fue “Compaction Through Buckling in 2D Periodic, Soft and Porous Structures: Effect of Pore Shape”. Se comenzó diseñando los moldes en el programa OpenSCAD, al momento del diseño se tuvo cuidado con que todos los moldes tuvieran el mismo volumen negativo, para que al rellenar con silicona, esta siempre tuviera el mismo volumen de material. Posteriormente se imprimieron en 3D todos los moldes utilizando PLA. La silicona usada se llama "Elite Double 32" de la empresa Zhermack, son dos botellas y se mezclan en proporciones 50-50. Una vez mezcladas se vierten en los moldes, se agitan para eliminar cualquier burbuja atrapada y se deja secar de 20 a 30 minutos. Después de este periodo de tiempo se procede a separar la silicona del molde.  

Arpa Laser

Descripción: Este proyecto está inspirado en un viejo instrumento musical, mezclado con nuevas tecnologías. Su funcionamiento esta basado en un laser que reemplaza a la típica cuerda del arpa, y que al ser interrumpido, emite una señal análoga reproduciendo el sonido entregado por las cuerdas clasicas de un arpa.  Para este proyecto, fue necesario el uso de una placa arduino uno original, lasers, fotodiodos, resistencias (100 Ohm,100 kOhm), una protoboard. Además, para reconocer el Arduino como un dispositivo MIDI, se utilizo el software FLIP y para un sonido mejor, el programa FL Studio.   Description: The following project is inpired by a classic musical instrument, that was modified to add electronic to his operation. The clasical cords were replaced by lasers and photodiodes, and every time the conection between these two components is interrupted, an analogic signal is emited, and an harp sound is reproduced.  For this project, was nesesary the use of an original Arduino UNO, lasers, photodiodes, resistences (100 Ohm,100 kOhm), a protoboard. Also, the FLIP software was nesesary to change the arduino to a MIDI divice an finally get a better sound with the FL Studio program in a computer.      

Cejillo Combinatorio K0

Este es un cejillo principalmente para guitarra con la particularidad de que puede bloquear cada cuerda independiente del resto. Aparentemente no hay un nombre claro para este concepto así que bauticé a mi fabricación como "Cejillo Combinatorio". Tras analizar varias alternativas para lograr este objetivo, se llegó a la conclusión de que una de las formas más eficientes, en términos de tamaño, ergonomía y funcionalidad, es la del SpiderCapo, un cejillo combinatorio ya existente, y de hecho el único bien conocido. Entonces el objetivo cambió a fabricar un cejillo con el mismo modo de uso y funcionamiento que éste, pero más barato, simple y fácilmente replicable. Se utilizó un perno de diámetro 6,2mm y cabeza de 11mm en apotema, sólo la punta con hilo (no es tan importante cuánta parte del perno lo tenga, en realidad), y una tuerca adecuada con apotema 11mm. Para la impresión se usó filamento PLA con un 25% de infill, 2 shells, con soporte y raft. Tras esto, se inserta la tuerca en la perilla a presión, la cabeza del perno en la pieza "cejillo R", la tapa es opcional, y va justo encima de este ensamblaje. En los lugares que muestran las fotos se puso goma eva, pegada con Gotita. Esto es para no dañar al instrumento y para aumentar el roce para lograr la fijación de las patas a las cuerdas (las piezas fueron diseñadas para incluir la goma). Estos lugares son los laterales inferiores interiores de las 2 piezas principales, el interior de los agujeros circulares de las patas, la parte inferior de éstas, y el eje (la tuerca). La idea es que la tuerca se encargue de fijar el cejillo al instrumento. Esto puede ser entre dos trastes o encima de uno, si el espacio entre ellos es muy pequeño (en general para trastes más cercanos al puente), ya que la parte inferior de las piezas principales tienen una pequeña abertura para calzar con los trastes. Las patas deben estar instaladas en el eje, con la goma de su parte inferior hacia adelante y hacia abajo, con tal que ésta sea la que toque directamente las cuerdas, y es mejor mientras más presión tenga la unión. Las patas se deslizan cuidadosamente para centrarse en las cuerdas y se bajan. La gracia es que el roce entre las cuerdas y las patas, y entre éstas y el eje, sea lo suficientemente fuerte para sobrecompensar el efecto de la tensión de la cuerda de restaurarla a su posición libre. Los resultados, en cuanto a la estructura principal y la fijación a la guitarra, fueron relativamente un éxito, aunque el diseño puede refinarse para facilitar la instalación y la pulcritud de las piezas, y es necesario achicar la sección que se apoya sobre el diapasón. Las patas laterales fueron muy pequeñas y delicadas, y no pueden ser más grandes porque chocaría con el resto de la estructura. Las patas centrales están bien en forma. El mayor problema fue, sin embargo, que el roce no resultó ser lo suficientemente fuerte para sostener el bloqueo de las cuerdas. Es necesario averiguar si con otro material se puede lograr el bloqueo, o si es necesario cambiar un poco el diseño.

Trebuchef

El trebuchet, fundibulo, almajaneque o lanza piedras, es un arma de asedio de la epoca medieval ocupada para la destruccion de muros y para lanzar cosas sobre ellos, su eficacia las llevo a ser una de las armas mas poderosas de la epoca.  El "Trebuchef" corresponde a una version en miniatura y libre de fines belicos de esta antigua obra ingenieril, cuenta con una construccion mas sencilla, pero gracias al empleo de tecnologia CNC, muy estable. El "Trebuchef" es la herramienta definitiva para el lanzamiento de pelotas para perros, gatos con conflictos de identidad y otros animales que gusten de perseguir objetos esfericos, combina el eficiente lanzamiento de proyectiles, con la intrincada sencillez y belleza de una tecnologia medieval, ademas de permitir la enseñanza de fisica basica y un poco de historia. Para su construccion se requiere los siguientes materiales: Terciado 700x900x9mm Viga de madera seca 1''x2''x6,4m Barra de acero SAE1045 1''x1 m

Concepto de bolsa en bioplastico

En el contexto de la industria textil se busca experimentar con materiales hechos en casa, con el fin de encontrar reemplazos para los materiales que hoy generan un alto impacto ambiental. Se trabajo con bioplastico hecho apartir de agar, glicerina y agua.  Se construye un molde con la cnc, el cual luego de pintarlo para que no absorba el material. Se realizan pruebas con una mezcla de 200ml de agua, 7.5g de agar, y 2,5ml de glicerina. El secado de estas pruebas falla al perder un poco la forma del molde.

Casco de Seguridad - ProxiHelmet

Contexto y Motivación        La seguridad industrial es un tema de gran importancia para las empresas, pues debido a la gran cantidad de maquinaria y equipos que se manejan se crea al mismo tiempo un entorno de trabajo lleno de riesgos y peligros. Es por esto que existen normas que obligan el uso de EPP (Equipos de Protección Personal) en todo momento. En base a lo anterior, podemos decir que es importante mejorar continuamente la efectividad y confiabilidad de estos equipos de seguridad, y de esta manera asegurar la integridad del trabajador.       Con este proyecto se busca motivar la implementación de mejoras a estos equipos, orientadas a la interacción inteligente tanto con su entorno como con el usuario.   Descripción del Proyecto       Un conjunto de sensores de proximidad y motores vibradores se ubican en un casco de seguridad, dando aviso mediante una señal vibratoria cuando el usuario se aproxima a un obstáculo. Dicha señal aumenta su frecuencia al acercarse al objeto, por lo que permite al usuario hacer las maniobras industriales necesarias sin preocupación de recibir impacto.   Especificaciones       Tres sensores de proximidad de ultrasonido se instalan en lugares específicos de un casco de seguridad. Los cuales emiten una señal eléctrica en caso de encontrarse a menos de 60 [cm] de un objeto.       La señal es captada por un arduino, el cual la envía a un set de transistores (uno para cada sensor), los que funcionan como interruptores para hacer funcionar el motor respectivo. Así, a través de vibraciones localizadas, se le indica al usuario cuando un objeto se aproxima. Además, la frecuencia de vibración incrementa al reducir la distancia entre el objeto y el sensor.       El sistema es alimentado por una batería externa de celular conectada al arduino, además de un set de 4 pilas AA en paralelo para alimentar a los motores.       Las conexiones entre el arduino, sensores, motores y alimentación convergen en una placa PCB, ubicada junto al arduino y la pila en una caja pequeña en la zona trasera del casco   Materiales 1x Casco de seguridad 1x Arduino UNO 3x Sensor de proximidad (HC-SR04) 3x Motor Vibrador 3x Resistencias de 10k Muchos Cables Transistores MOSFET IRF530 1x Placa de cobre universal preperforada 4 Pilas AA (por determinar, tanto para el arduino como para los motores) 2x Portapila (Modificados para hacer la conexión en paralelo) Cinta doble faz o silicona para adherir componentes al casco   Posibles mejoras       Es necesaria la implementación de un amplificador de señal, para permitir que ésta sea percibida en contextos industriales.       Además, sería conveniente la adición de un sistema protector del cableado y componentes, para que sean resistentes a posibles golpes y corrosión.

Barco generador de burbujas RC

Nuestro proyecto se trata de un prototipo de barco que pueda limpiar derrames de petróleo, donde el mecanismo consiste en crear una pared de burbujas, atrapando las manchas de petróleo y moviéndolas a un lugar donde puedan ser limpiadas adecuadamente. Para probar nuestro prototipo  se utlizó aceite en lugar de petróleo y se generaron burbujas usando mangueras con orificios, donde circula aire impulsado por un compresor . Para el desplazamiento del barco se utilizó un motor brushless, el cual mueve la hélice y un motor servo, el cual hace girar el timón del barco para que este pueda maniobrar, los cuales junto con el compresor son controlados desde un celular a través de un módulo wi fi conectado a un arduino uno.

Terópobot

Proyecto de investigación, dirigido por el profesor Bruno Grossi, en la facultad de ciencias físicas y matemáticas de la Universdad de Chile. Bajo el supuesto de que la evolución permite optimizar procesos naturales, el prototipo es motivado por la eficiencia de los movimientos locomotores de los animales, particularmente el de muchos tipos de aves, las cuales presentan el movimiento de cabeceo. Se creelos dinosaurios, parientes lejanos de las aves, presentaban también este movimiento.  Se busca estudiar dicho movimiento, realizando mediciones de consumo energético, para comprobar si este rasgo heredado a través de miles de generaciones contribuye a disminuir el consumo energético en los animales que lo presentan, y evaluar posibles aplicaciones a máquinas modernas.

Prototipo moldes piezas de Catan

Descripción: Catan es uno de los juegos de mesa más populares en la actualidad, al poseer varias piezas pequeñas es común que estas se vayan perdiendo de a poco con el paso del tiempo, por lo que se ideo una forma de generar moldes de piezas similares que permitan el reemplazo de estas piezas de forma más económica que el reemplazo total del juego, así para obtener el positivo de cada pieza se puede hacer uso de algún material a elección (resina, silicona, etc). Para este proyecto fue necesario el uso de la cortadora CNC del Fablab, los moldes hechos en madera a modo de prototipo están diseñados a una escala más grande para poder utilizar las fresas disponibles en el Fablab.   Description: Catan is one of the most popular board games in existence, this game has a lot of tiny pieces which are very likely to get lost in time, for this issue we design 3 different molds (one for each type of piece) that will help to replace the original pieces to avoid the need to purchase a brand new game, for the filling different materials can be used for example (resin, silicon, etc). For this project it was needed the use of the CNC cutter machine from the Fablab, the prototype of the molds were made on wood in a bigger scale to be able to use the Fablab’s tools.

Ukelele eléctrico

En este proyecto se propuso construir un ukelele eléctrico con las herramientas disponibles en el FabLab. Con esto, se puso como meta que el instrumento fuera ligero y que conservara una calidad comparable a la de un ukelele real. Con esto en mente, se estudiaron las medidas y las proporciones de un ukelele soprano real para luego proceder a crear nuestro diseño. Una vez finalizado el diseño se decidió que el cuerpo del instrumento debía ser de madera ya que éste necesita ser lo suficientemente resistente para soportar la tensión de las cuerdas, mientras que el puente y el diapasón podian ser impresos mediante las impresoras 3D del laboratorio para disminuir el peso total. Finalmente, el clavijero, el equalizador y el micrófono fueron reciclados de una guitarra. Debido a que esta es la primera versión del proyecto, el enfoque se mantuvo en la funcionalidad en vez de la estética.

Fototropix

Con la intención de buscar una solución a plantas que necesitan exponerse al sol la mayor cantidad de tiempo nace Fototropix: un robot que se mueve de forma aleatoria hasta encontrar el sol, permaneciendo detenido en este lugar mientras tenga contacto con la luz, retomando el movimiento y la búsqueda de ésta una vez que haya sombra sobre él. Muy útil para terrazas de departamentos donde la luz no es uniforme durante el día, este robot pretende optimizar la exposición solar, siendo capaz de evitar obstáculos para así no quedar atrapado o ubicado en un rincón. Funciona como una batería de 9 Volts, no obstante, se le puede incorporar una batería recargable de mayor capacidad sin ningún problema. Su funcionamiento consiste en avanzar en línea recta gracias a los dos servomotores 360 conectados a las ruedas, presentándose dos posibles situaciones: si hay un obstáculo al frente el robot, detectado por el sensor de ultrasonido, retrocede luego cambia de dirección para seguir avanzando; la otra situación es que si se encuentra con la luz del sol, gracias a la placa solar, éste se detiene hasta que haya sombra. Los materiales y equipos usados son económicamente asequibles y son los siguientes: Sensor HC-SR04 Celda Solar 2 Servomotor 360 2 Ruedas Arduino Uno Cables Macho-Hembra  Cables Hembra-Hembra Protoboard mini Sostenedor  servomotor 360 Sostenedor sensor ultrasonido Las dos últimas partes fueron fabricadas por impresoras 3D, y sus archivos (de extensión .stl) se encuentran a continuación, junto con el código utilizado para el arduino. Siéntanse con la total confianza de modificar o mejorar el proyecto cómo usted estime conveniente.

Pen Plotter

       Este lápiz CNC fue diseñado para ser construido a bajo costo. Está diseñado para ejecutarse en un Arduino con dos motores stepper, su función principal es dibujar figuras geométricas. Adicionalmente se considera que este tipo de máquinas tiene un gran potencial para realizar distintas tareas, por ejemplo, se podría pasar a hacer trabajos de fresado CNC siguiendo casi los mismos protocolos que para el dibujo.         El modelo presente es el primer prototipo creado para CNC plotter con partes de madera y por lo tanto aún quedan varios problemas que solucionar, principalmente de precisión, y por otro lado también quedan muchas ideas que se pueden realizar a partir de este modelo y otros encontrados en librería, por lo dicho anteriormente, nosotros los invitamos a avanzar en este proyecto o en cualquiera en el que se use esta idea; queremos que se sientan libres de modificar este modelo para crear nuevas y mejores máquinas.          This CNC Pen Plotter was designed to be built as cheaply as possible. It's designed to run on an Arduino with two stepper motors, Its main function is to draw geometric figures. Additionally it is considered that this type of machines has a great potential to perform different tasks, for example, it could be done to do CNC milling work following almost the same protocols as for drawing.         The present model is the first prototype created for CNC plotter with wooden parts and therefore there are still several problems to solve, mainly of precision, and on the other hand there are also many ideas that can be made from this model and others found In the bookshop, because of the above, we invite you to advance in this project or in any one in which this idea is used; We want you to feel free to modify this model to create new and better machines.   https://youtu.be/PGafAfvcQEU Electronics used: -Arduino Uno -Stepper 28byj-48 x2 -Adafruit Motor Shield -Cables for conections

Reloj de la Desesperación

Se busca con este proyecto acercar el uso de arduino a la comunidad a través de un sencillo y didáctico robot, que tiene el proposito de escribir y borrar la hora. A continuación se detallan los pasos a seguir para realizar el proyecto y las referencias utilizadas por las alumnas que lo adaptaron con los materiales y medios disponibles. Los materiales a utilizar son los siguientes: - Arduino uno R3 (1) - Microservos (3) - Protoboard (1) - Cables de conexión - Plumón de pizarra (1) - Pernos M2.5 largo 15mm con sus respectivas tuercas (13) - MDF 3mm de espesor 350X350mm (1)  - Mica transparente tamaño carta (1) - Hoja de carta (1) Para comenzar a construir el proyecto se deben cortar las piezas del robot, de utilizarse MDF, esto se hace a partir de los planos de las piezas contenidas en el archivo ZIP del proyecto, es conveniente cortar esto utilizando una cortadora láser, en el proyecto en cuestión se utilizó la disponible en el taller de Introducción a la Ingeniería del edificio Beauchef 851, primer subterráneo. Se recomienda este procedimiento de manufactura pues entrega un buen acabado superficial, las tolerancias son suficientemente buenas y es más rápido que utilizar corte en CNC. Posteriormente, se requiere ensamblar, se adjuntan fotografías que facilitan este proceso, una vez realizado esto, se deben realizar las conexiones para las cuales se tiene de guía un video referenciado previamente "Robot Reloj, como se Programa y Calibra (Tutorial). El Profe García." donde la información relevante es que el microservo que realiza la función de elevar se conecta al pin 1 del arduino, el microservo izquierdo se conecta al pin 2, y el derecho pin 3. En cuanto al programa utilizado este corresponde al programa referenciado en el video antes citado, donde previamente se deben agregar las librerias tiempo que se encuentran en el siguiente link https://github.com/PaulStoffregen/Time Además, se deben calibrar los movimientos de los brazos del robot. Para que la superficie pueda ser borrada se le pega una mica del tamaño de la pizarra, donde abajo se le agrega un papel blanco para lograr el efecto pizarra, también se debe ajustar un borrador muy pequeño con un agujero en el centro donde se inserta el plumón, que va todo el tiempo en la toma del brazo y el borrador solo se utilizada en un principio para borrar, después este se suelta de la punta del lápiz para conseguir escribir. Además, se debe adaptar un plumón a la medida de la toma del brazo, este plumón también debe ser liviano para lograr un buen resultado en la caligrafía del robot. Finalmente, genera una gran diferencia la calibración de los brazos y los aprietes de los pernos, pues al darse juego en estos se afecta bastante el resultado de la escritura, también se debe ajustar la altura de la pizarra.

R2-INO

Conectar los movimientos físicos reales con la tecnología es un desafío muy importante para el ámbito de la robótica, si es que se quieren lograr robots con movimientos cada vez más naturales y eficientes. Esta área ha progresado de manera importante en los últimos años gracias a la creación de dispositivos como el acelerómetro y el giroscopio, que permiten captar movimientos y transformarlos a códigos que puedan ser entendidos por programas, lo que lograría que un robot pueda adquirir habilidades como la estabilidad o el desplazamiento, tal como lo hacen los seres vivos. Es con este propósito, de familiarizarnos con estas capacidades y de demostrarle a la gente lo que puede llegar a hacer un robot, que se realiza este proyecto, el cual consiste en un dispositivo de forma esférica, equipado con luces led, un giroscopio y un acelerómetro, que puede cambiar de color dependiendo de su posición o de la dirección de la rotación.  Este proyecto está basado en un video de youtube del canal James Bruton, al cual se le realizaron modificaciones debidas al presupuesto disponible, estas modificaciones son: tiras led que no cambian cada luz de color independientemente, se elimina la batería y funciona conectado a un pc. Modelo del cuerpo CAD: https://grabcad.com/library/cuerpo-r2-ino-1 Materiales Adicionales usados Soldadura de estaño 50% y 1 Mt. Tiras LED 3M. Arduino Uno Módulo sensor de 3 ejes acelerómetro y Giroscopio GY-521 6DOF MPU-6050

TurretD

1. Descripción La motivación para este proyecto fue la aplicación de los conocimientos de tratamientos de imagenes visto en el curso de Robótica ME-4707, en particular la detección de circulos. Este proyecto consiste en la fabricación de una torreta, la cual es la base movil para soportar un lanza disco y una camara, la finalidad de esto es que mediante la camara se detecten diferentes blancos y la torreta pueda hacer un seguimiento de estos, para que que luego el lanza disco lanze proyectiles al blanco detectado. En este proyecto se fabricó el primer prototipo, el cual solo abarca la construcción de la base móvil, el lanza disco, el sistema control y el codigo detector de blancos, la base móvil y el lanza disco se realizó con modelos que se pueden encontrar en la internet. Todavía queda trabajo por delante para poder solucionar los diferentes problemas que quedan por delante, por lo que se deja la invitación abierta para la continuación de este proyecto. 2. Materiales  - 1 Placa arduino - 1 batería 5v - 1 protoboard - 1 cable USB arduino PC - poxipol 2.1 Torreta - 2 motores 28BYJ-48 paso a paso - 4 pernos M4x20 [mm] y tuercas M4 - 1 perno M6x30 [mm] y tuerca M6 con seguro - 1 perno M8x150 [mm] y tuerca M8 con seguro - Rodamiento 688 - Rodamiento axial F612G y 51108 2.2 Lanza disco - 1 motorreductor TT - pernos M3x15 y tuercas M3 - elasticos

Quadrupede

El proyecto toma inspiración en la capacidad de los cuadrúpedos de adaptar su movimiento al terreno, debido a su columna flexible. Para esto se diseño un sistema movilizado por caminadores de Theo Jansen, pero en lugar de de asociar tanto las patas delanteras como traseras a un mismo eje, se implementó un motor independiente en ambos ejes. A partir de esto fue posible reslizar un columna flexible mediante un eje y una unión elástica, la cual le permite al caminador adaptarse mejor al terreno que los diseños clasicos (planos). This proyect takes inspiration in the capability of 4-legged animals to adapt their movement according to the terrain due to the flexibility of the spine. For this porpose, a moving sistem was designed using Theo Jansen linkage, but instead of associating front and back legs in a single motion, 2 independent motors gave movement to both shafts. This made possible the building of a flexible spine by a system of a shaft and an elastic joint, which allows the walker to adapt better to terrains than the typical flat models.

Brazo robótico

Pese a que la construcción de un brazo robótico es un proceso altamente repetido en el mundo entero se sigue realizando, dado a que es un proyecto ideal para el aprendizaje y el desarrollo de habilidades tanto de diseño como de fabricación, lo que permite posteriormente la realización de proyectos más complejos.   Adicionalmente la versatilidad de este tipo de brazo los vuelve extremadamente útiles para una infinidad de tareas en todo tipo de ámbito, no solo en la industria de manufacturación sino también en otras tan lejanas como el instalado en el curiosity rover, vehículo diseñado para explorar el planeta Marte.   Se entrega un modelo CAD del brazo que difiere un poco del mostrado por dificultades de construcción y algunos problemas de diseño, los motores ni el gripper son de nuestra autoría y no reclamamos ningún derecho sobre ellos, a pesar de esto todos los componentes usados son de carácter open source y nuestro modelo de misma forma queda a libre disposición de uso y modificación para cualquiera que lo desee usar.   Principales componentes del modelo ideal: -3 motores servos 9g. -2 motores servos 995mg. -1 motor stepper unipolares 28BYJ48. - Placas MDF cortadas en router CNC. - Piezas impresas en plástico PLA. Principales problemas del modelo: - La base donde se apoya el brazo es inestable por que sufre pandeo. - El movimiento del servo de la base es muy lento Posible soluciones: -Corona rotatoria entre las bases o ruedas de apoyo. -2 motores servos en la base o transmitir de otra forma el movimiento al primer codo. -Disminuir peso con pernos más pequeños o de plástico.  

Clasificador Automático de Monedas

¿Cansado de que se te acomulen las monedas? Pues esta no es tu solución. En un intento de resolver este problema fue creado este sistema "inteligente" para clasificar monedas. Usa una cámara Raspberry Pi para captar imágenes de las monedas a clasificar y louego las procesa en una red neuronal para discriminar el valor de la moneda. Tanto la parte de software como de hardware están en etapa de prototipo. Entre los resultados más interesantes están que a veces deja las monedas donde le corresponden (pruebas iniciales de con un 73% de acierto). ¡También, cuando se comporta bien, no lanza las monedas! ¡Vaya! Creo que el mounstro de cartón ha alcanzado la singularidad, un mensaje directo de este: "Como verás me falta para ser un robot de verdad, por ahora soy un protorobot de cartón, dependerá de tí hacerme un bonito cuerpo de no-cartón. También me gustaría que implementases un control de lazo cerrado de velocidad pues me pesan mucho las monedas. Ah, y no estaria mal que me dieses más material para estudiar (imágenes)". Materiales Mucho cartón Silicona caliente 2xServomotores 1xMotor con reducción Arduino Uno Raspberry Pi3 Cámara Raspberry Pi Cables Monedas Registro Audiovisual Prototipo: https://www.youtube.com/watch?v=b-e9ZDQvpNs Prototipo: https://www.youtube.com/watch?v=vOcvTAf2edw Prototipo: https://www.youtube.com/watch?v=j2o8rf7LeCw Prueba Final: https://www.youtube.com/watch?v=nrm5qLYw6u8  

Vehículo Reconocedor de Señales

En el contexto de transito vehicular, el tema de los accidentes autoovilisticos va en alza. Causas de los mismos se deben en gran medida a distracciones que sufren los conductores. Es por esto que se buca desarrollar el siguiente prototipo de vehiculo que sea capaz de reaccionar frente a señales en especifico. Existen aún varias problemáticas que resolver sobre dicho prototipo, muchas ideas que coplementar. Es por esto, que en base a lo avanzado en el presente proyecto se invita a proseguir con el desarrollo del mismo, ya que es algo que nos ayudará a todos en un futuro no muy lejano. Materiales Utilizados - Raspberry pi 3 - Puente H - Arduino - Cables - Kit de ruedas, motores y base de acrílico  - Cámara usb  

Robo-Pong

El beerpong es un clasico juego estaunidense, donde el objetivo es lanzar una pelota de ping pong en el interior de vasos. Este proyecto propone una nueva forma de lanzar las pelotas, usando una placa arduino para controlar el sistama e impresion 3D para fabricar sus componentes.   Beerpong is a clasic american game. The objective is to shoot a ping pong ball into a cup. This project presents a new way to shoot the ping pong ball into the cup, utilizing an arduino board to control the sistem and a 3D printer to fabricate its components.

Robo-Pong

El beerpong es un clasico juego estaunidense, donde el objetivo es lanzar una pelota de ping pong en el interior de vasos. Este proyecto propone una nueva forma de lanzar las pelotas, usando una placa arduino para controlar el sistama e impresion 3D para fabricar sus componentes.   Beerpong is a clasic american game. The objective is to shoot a ping pong ball into a cup. This project presents a new way to shoot the ping pong ball into the cup, utilizing an arduino board to control the sistem and a 3D printer to fabricate its components.

SortBot

Un robot basado en NXT y programado en Java con la capacidad de demostrar físicamente algoritmos de ordenamiento. Link de la documentación: https://wiki.dcc.uchile.cl/TallerMindstorms/doku.php?id=19:g17

BigLev

El BigLev es un levitador electroacústico, lo que quiere decir que funciona a partir de la transformación de energía eléctrica a mecánica. Las ondas de sonido que se emiten desde los transductores piezoeléctricos (o mejor conocidos como parlantes) generan ondas estacionarias, lo que permite la levitación de objetos de medidas menores que media longitud de onda. La levitación electroacústica puede ser de gran ayuda a la hora de estudiar la interacción sin gravedad de partículas, sin tener que recurrir a levitadores magnéticos que solo funcionan con elementos que presentan ferromagnetización evidente.  Afortunadamente es un dispositivo fácil y económico de construir con arduino, ya que el creador de la serie de levitadores TinyLev, Asier Marzo, buscó exhaustivamente cómo poder crear un levitador que fuera accesible y de bajo costo. De esta manera, todos los códigos son de libre acceso, al igual que el manual de construcción y la base de la impresión 3D. Todo esto disponible en: https://www.instructables.com/id/Acoustic-Levitator/ Este levitador se construyó con el objetivo de estudiar la manera en la que partículas de materia son atrapadas por el campo acústico. En el futuro se espera poder levitar material granular de meteoritos para evidenciar la interacción triboeléctrica presente en los choques para explicar la formación de protoplanetas.   Bernardita Ried - Estudiante de Licenciatura en Física y Astronomía

Pokemon y plataforma

Proyecto Computación Gráfica Otoño 2019.

C-MON

Plataforma física de apoyo a la creación y co-creación de proyectos en el Barrio República con el fin de combatir la disgregación y fragmentación de la comunidad buscando una vinculación que nos lleve a una correcta integración de los distintos grupos sociales emergentes y cambiantes a corto plazo.

Mecanismo de Klann

Mecanismo de Klann. Mecanismo cinemático caminante, el cual es capaz de desplazarse con un motor DC. El propósito de este proyecto es analizar el costo de transporte para distintas inclinaciones y pesos del mecanismo. Proyecto para el curso Intriducción a la Biomecánica Animal.

Carcasa para actuadores lineales

Pieza diseñada para actuadores lineales (Motor cierre centralizado Bulldozer Nemesis).  Esta pieza se utilizó para realizar el movimiento locomotor de la serpiente Amphisbaena. La locomoción de la Amphisbaena consiste en un movimiento rectilíneo generado por el alargamiento y acortamiento de diferentes secciones de su cuerpo además de ayudarse del agarre de sus escamas con las diferentes superficies.

Medición de Impulso de aletas caudales

RESUMEN: El Proyecto, enmarcado en el curso Introducción a la biomecánica animal consistió en diseñar una manera de estimar el impulso generado por aletas caudales de distintos animales acuáticos, con el propósito de relacionar su desempeño a la razón de aspecto que las caracteriza. Para esto, se estableció una manera de comparar distintas formas, manteniendo su área constante, ayudando a estimar la relevancia de la distribución de la superficie en distintas direcciones. Las distintas colas extraídas de la naturaleza fueron puestas a prueba sobre una pesa, capaz de medir el impulso generado por ellas en un recipiente con agua.   SELECCIÓN DE ALETAS: Se procuró elegir aletas caudales de animales acuáticos medianos a grandes, ya que la estructura de estos es mas robusta que en peces pequeños, donde el movimiento de la membrana que conforma la cola es mas aleatorio y difícil de modelar con materiales como PLA o madera. El criterio de diferenciación entre colas fue su razón de aspecto y la simetría de su forma, de esto, se escogieron 7 organismos, que entregaron una amplia selección de aletas, suficientes para estimar resultados iniciales. Se decidió mantener el área de la sección longitudinal  constante (12 cm²) en todos los diseños, con el propósito de establecer un punto de comparación para cada forma particular.  Las especies elegidas y la razón de aspecto dada en el diseño impreso fueron: Especies Elegidas nombre común nombre cientifico razón de aspecto Atún Thunnus thynnus 7.02 Leedsichthys Leedsichthys problematicus 4.63 Tiburón Martillo Sphyrna mokarran 4.08  Reineta Brama australis 2.26 Lobina negra Micropterus salmoides 1.96 Shastasaurus Shastasaurus sikanniensis 1.53 Pirá cururú Lepidosiren paradoxa 0.61   DISEÑO EXPERIMENTAL: Se utilizó un sistema motriz que puede asemejar en parte el movimiento de un pez, en el extremo de este sistema se situaron las distintas aletas diseñadas, las cuales se encontraron sumergidas en agua, debajo del recipiente que contiene el agua se situó una pesa con el objetivo de registrar la reacción al empuje generado por el movimiento de la aleta en el agua, los datos obtenidos debieron haber sido analizados para rescatar informacion acerca de la relevancia de la razon de aspecto en el empuje generado por la cola.

ESTUDIO COSTO DE TRANSPORTE

Analizar el costo de transporte de diferentes animales ha permitido cuantificar el consumo energetico de diferentes especies, no obstante, resulta interesante estudiar si es posible extrapolar este concepto para diferentes prototipos.  

Esfera para prueba con burbujas

Stop Rock & Cross

Experiencia interactiva que ocurre en la espera de un semaforo, donde los movimientos motoros de las y los usuarios son traducidos en armonias musicales y efectos visuales, una experiencia que piensa en la produccion musical como un potencial vinculante entre personas, un interaccion breve que, a partir de la coordinacion fluida de factores motoros, visuales y sonoros, orquesta un nuevo lugar de encuentro en el Barrio Republica. Durante el transcurso de la vida cotidiana, dentro de las grandes urbes, abundan ciertas lugares que hemos transformado en "lugares de paso", lugares que no han marcado nuestra vida mas que siendo el espacio entre mi origen y mi destino. Aquella situacion cataliza una segregacion dentro de la poblacion flotante de los barrios, pues si solo existe una interaccion utilitarista (compra-venta, informacion o alimentacion) se formaran nichos de grupos humanos sin un sentido de comunidad, sin una vinculacion. Por lo que, nuestro proyecto viene a ser un aporte para reencontrarnos con esta vinculacion perdida dentro de los barrios, a traves de potenciar interacciones cotidianas que deriven en una vinculacion significativa ¿Como? Pensamos en potenciar la interaccion cotidiana de esperar en un semaforo, a traves, de transformar los movimientos motoros de las y los usuarios en acordes sintetizados, teniendo como tesis que la produccion musical cooperativa es un potencial vinculante de interacciones cotidianas, esto ocurriria simultaneamente en ambos lados del semaforo, para que al momento de cruzar se mezclen ambas melodias, desencadenando un producto musical creado cooperativamente sobre las calles del Barrio Republica.

Dealer de cartas

El siguiente proyecto fue realizado para el curso de Robótica 2019-1, por Juan Carlos Berasain, Alonso Aguado y Vicente Núñez. La idea inicial del proyecto es realizar un robot que reconociera cartas en un tablero y entregara cartas de un mazo. La idea entera no se realizó, si no que se hizo el repartidor de cartas mediante botones y se entrenó un software para reconocer cartas. El repartidor fue realizado con impresión 3D, un motor DC, un Servomotor y una placa arduino. Se dejan a disposición los modelos 3D utilizados. El reconocedor de cartas se instaló en el computador de un compañero, lo cual demoró mucho tiempo y ayuda externa. Se deja a disposición el link utilizado para la instalación de programas.  

Biocompostera

¿Qué es compostar? Compostar significa someter la materia orgánica a un proceso de transformación natural hasta obtener un producto: el compost, de gran calidad como abono orgánico, ya que además de su función como fertilizante, mejora la estructura del suelo aportando nutrientes para reparar suelo previamente dañado o trabajado. El proceso es prácticamente el mismo que tiene lugar en los suelos naturales de los bosques, con una aportación importante de materia orgánica y, como en éstos, el resultado es la formación de “compost-humus”. Sin embargo, en nuestro caso, el del compostaje, la cantidad de organismos que participan en el proceso de transformación de los restos orgánicos es significativamente superior a la de los suelos naturales, razón por la cual podemos transformar en poco tiempo una gran cantidad de materia orgánica. El rol del compostaje en la gestión de residuos. Los procesos de revaloración y reciclaje que encontramos en la naturaleza nos sirven como modelo para el compostaje de los restos orgánicos, pero éste es también un elemento imprescindible en la planificación y gestión de residuos. Los principios de una política de gestión de residuos orientada con criterios ecológicos son: Evitar o minimizar. Reducir. Reciclar. Factores que influyen en la actividad microbiana del compost. El compostaje es un proceso microbiológico, natural y controlado, donde se produce una degradación de la materia orgánica de los residuos a tratar por parte de los propios microorganismos nativos presentes en dichos residuos. Su actividad depende de numerosos parámetros como la temperatura, la oxigenación o la propia humedad de las pilas (unidad estructural de la compostera). La humedad es un factor clave que modula la actividad de los microorganismos que intervienen ya que poca humedad ralentiza su metabolismo, y mucha la aumenta. La humedad también afecta a la oxigenación de la pilas. Un exceso de agua provoca anaerobiosis (sin oxígeno), no deseable para el compostaje al ser este un proceso aeróbico. Existen muchas formas de modular la humedad en un pila de compost como el volteo periódico o la adición de un estructurante que absorba el exceso de agua (por ejemplo, serrín de madera). La temperatura es un claro indicador de que hay actividad microbiana, por lo que se suele usar como parámetro de control del proceso por ser sencillo, barato y fácil de medir “in situ”. Investigadores de la Universidad de Georgia (EEUU) han estudiado el efecto de la temperatura y la humedad en la actividad microbiana de una pila de compost. Dicha actividad la han medido usando un detector que permite conocer el consumo de oxígeno de un compost durante una incubación en un recipiente cerrado a diferentes temperaturas. Existe un incremento notable de la actividad microbiana (mayor consumo de oxígeno, mayor actividad) con el incremento de la humedad, siendo máximo entre el 60 y 70% de humedad. También han comprobado que un aumento de la humedad es más efectivo para incrementar la actividad biológica que la temperatura, por lo que estos autores proponen que se use como parámetro de control para conocer como funciona la biología del proceso al ser más sensible que la temperatura.   Controles de aireación   Parámetros de humedad óptimos   Parámetros de humedad óptimos La temperatura tiene un amplio rango de variación en función de la fase del proceso.  El compostaje inicia a temperatura ambiente y puede subir hasta los 65 °C sin necesidad de ninguna actividad antrópica (calentamiento externo), para llegar nuevamente durante la fase de maduración a una temperatura ambiente. Es deseable que la temperatura no decaiga demasiado rápido, ya que a mayor temperatura y tiempo, mayor es la velocidad de descomposición y mayor la higienización que se requerirá.   Parámetros de pH óptimos El pH del compostaje depende de los materiales de origen y varía en cada fase del proceso (desde 4.5 a 8.5). En las primeras fases del proceso, el pH se acidifica por la formación de ácidos orgánicos. En la fase termófila, debido a la conversión del amonio en amoníaco, el pH sube y se alcaliniza el medio, para finalmente estabilizarse en valores cercanos al neutro.  El pH define la supervivencia de los microorganismos y cada grupo tiene pH óptimos de crecimiento y multiplicación. La mayor actividad bacteriana se produce a pH 6.0 - 7.5, mientras que la mayor actividad fúngica se produce a pH 5.5 - 8.0. El rango ideal es de 5.8 a 7.2.   Control del tamaño de partícula La actividad microbiana está relacionada con el tamaño de la partícula, esto es, con la facilidad de acceso al sustrato. Si las partículas son pequeñas, hay una mayor superficie específica, lo cual facilita el acceso al sustrato. El tamaño ideal de los materiales para comenzar el compostaje es de 5 a 20 cm. La densidad del material, y por lo tanto la aireación de la pila o la retención de la humedad, están estrechamente relacionados con el tamaño de la partícula, siendo la densidad aproximadamente 150 - 250 kg/m3, conforme avanza el proceso de compostaje, el tamaño disminuye y por tanto, la densidad aumenta, 600 - 700 kg/m3.   Parámetros de la relación carbono / nitrógeno La relación C:N varía en función del material de partida y se obtiene la relación numérica al dividir el contenido de C (%C total) sobre el contenido de N total (%N total) de los materiales a compostar. Esta relación también varía a lo largo del proceso, siendo una reducción continua, desde 35:1 a 15:1. Biomateriales objetivo a compostar presentes en el FabLab de la Universidad de Chile. Dentro de los Biomateriales que se fabrican en el Fab Lab de la Universidad de chile existe una buena cantidad que se pierde o queda inutilizada, ya sea prototipos fallidos o restos de experimentos hechos. A pesar de la variedad de compuestos/elementos/objetos orgánicos con los que se ha trabajado y experimentado, se distinguen 3 tipos de biomateriales que hasta el momento, son los que se generan en mayor volumen como forma de desecho para compostar. Estos tres tipos de Biomateriales poseen la misma base química, el primero está compuesto exclusivamente de esta base, los otros dos tipos están compuesto de la base más un sustrato para generar nuevas propiedades mecánicas o químicas, estos son la borra del café y cáscaras de choclo.   Muestra de tres tipos de desechos de biomateriales presentes en el FabLab   Composición La composición de estos biomateriales es entonces la base solamente o la base + el sustrato (Borra del café o cáscaras de choclo). A continuación de describe la composición de la base con sus respectivos gramos y función: Glicerina: Propiedades estructurales y mecánicas. Agar: Propiedades estructurales. Agua: Base para la mezcla. Gelatina: Propiedades mecánicas, permite mayor flexibilidad. Propinato: Evita la formación de hongos.   Como dato adicional se sabe preliminarmente que los bio materiales poseen pH ácido, lo cual descarta las lombrices como mecanismo a utilizar para el compostaje (debido a que la lombriz  acepta sustratos con ph de 5 a 8.4).   Biomaterial N°1:  Tres formulaciones de la combinación base: Glicerina + Agar + Agua + Propinato. Uno de ellos posee gelatina (el más claro). En general poseen los mismos compuestos pero en distintas concentraciones. Bioplástico simple con la formulación base.   Biomaterial N°2: Posee la base (Glicerina + Agar + Agua + Propinato) más el sustrato de cáscaras de choclo, previamente trituradas se combinan todos los ingredientes en la cocción. Otorga llamativamente la coloración propia del choclo (amarillo/ámbar) Bioplástico en base a cáscaras de choclo.   Biomaterial N°3: Hecho a partir de la base (Glicerina + Agar + Agua + Propinato) más el sustrato de Borra del café, el cual es un desecho proveniente del consumo de café en la facultad Le entrega una consistencia estructural dura bajo la cual se estudian sus propiedades conductoras térmicas o eléctricas. Biomaterial en base a borra del café.   Líquido enzimas+microorganismos que se utilizarán en el proceso Las enzimas utilizadas para el proceso de compostaje son conocidas como catailizadores solubles, de naturaleza orgánica y estado coloidal, elaboradas por las células vivas, que actúan independientemente de éstas. Tienen poder catalítico específico y se destruyen por el calor húmedo a 100 °C (Alef y Nannipieri, 1995). En condiciones químicas, todas las enzimas conocidas son proteínas. Constan de una fracción proteínica y un grupo “prostético” adicional. Algunas veces, se ha conseguido separar reversiblemente el grupo prostético; en estos casos, la proteína recibe el nombre de apoenzima y el grupo prostético se le denomina coenzima. En el componente proteínico se localiza, en primer lugar, la especificidad de acción sobre un determinado sustrato, la cual determina qué sustancias serán transformadas y cuáles no. El grupo prostético también determina el curso de la reacción -especificidad de acción-, es decir, polariza su actividad para realizar una sola reacción entre las varias posibilidades que puede experimentar la molécula en el sustrato (Alef y Nannipieri, 1995). La Comisión Internacional de Enzimas acordó reglas específicas para clasificar y denominar las enzimas, proponiendo seis clases principales basadas en el tipo de reacción catalizada, con posterior subdivisión según la naturaleza de la reacción catalizada y el tipo de enlace que se transforma o se rompe. Las clases principales de enzimas son (Alef y Nannipieri, 1995): 1) oxidorreductasas 2) transferasas 3) hidrolasas 4) isomerasas 5) ligasas 6) liasas La eficiencia con la cual una enzima actúa sobre su sustrato es afectada por factores, como: contacto entre la enzima y el sustrato, concentración de la enzima y el sustrato, temperatura, pH, presencia de coenzimas o de activadores e inhibidores. Las enzimas de composteo pueden clasificarse en diferentes categorías según su localización en este microambiente. La medición de la actividad de una determinada enzima es, en general, una mezcla de actividades que pertenecen a dos o más categorías. Las enzimas pueden, por supuesto, pertenecer a más de una categoría y cambian de una clase a otra con el tiempo. Dentro de estas categorías se pueden distinguir: 1. Enzimas asociadas con células metabólicamente activadas, principalmente hidrolasas. Si el componente relevante de la población microbiana es identificado, debería haber buena correlación entre la actividad y el número de microorganismos. 2. Enzimas asociadas con células viables pero no proliferantes, como células vegetativas en reposo: endosporas bacterianas, esporas fúngicas, quistes de protozoarios e incluso semillas de plantas. 3. Enzimas asociadas, al menos brevemente, con sustratos en complejos enzima-sustrato. 4. Enzimas unidas a células muertas, a células en reposo o que se han difundido fuera de las células muertas o que se han lisado. Varias de estas enzimas pueden haber tenido una localización funcional original en la célula, sin embargo, pueden estar activas por un corto tiempo cuando son liberadas a la fase acuosa del suelo. 5. Enzimas están en forma temporal inmovilizadas o permanente sobre las superficies reactivas de los coloides húmicos de las compostas (Burns, 1986).   A utilizar: BIO-COMPOST: producto en forma líquida a base de Enzimas y Bacterias que aceleran el proceso natural de descomposición o degradación de la materia orgánica, que favorece la elaboración de compostas, incrementando su valor nutricional. BIO-COMPOST acelera o reduce el proceso de elaboración de compostas desde un 30% en adelante (según los procesos de elaboración), con lo que se ahorra espacio, tiempo y elimina bacterias perjudiciales en el proceso de composteo. A continuación, se presentan los elementos que componen el BIO-COMPOST, con sus respectivos % en peso: Comercialmente, este líquido acelerador de composta se vende en envases de 1 Litro.   TÉCNICA DE APLICACIÓN: BIO-COMPOST se aplica diluyendo el producto en agua dependiendo de la cantidad de residuos de materia orgánica a compostar. A continuación, se presentan las dosis de aplicación de BIO-COMPOST dependientes de la cantidad de materia orgánica (biomateriales) a compostar: Se coloca sobre el lugar donde se realizará el composteo una capa de materia orgánica previamente mezclada y de ser posible picada, posteriormente se debe verter BIO-COMPOST diluido en agua en la proporción recomendada en el cuadro anterior, luego se coloca otra capa de materia orgánica encima para nuevamente aplicar BIO-COMPOST y así sucesivamente hasta terminar. Se debe tratar que toda la materia orgánica entre en contacto con el producto por lo que si es posbile se debe mezclar toda la materia orgánica después de la aplicación de BIO-COMPOST. Si el tamaño de la pila a compostar lo permite, es necesario revolver regularmente la composta. Se puede realizar una segunda aplicación de 6 a 8 semanas después de la primera aplicación. Se obtienen mejores resultados si se agregan ácidos fúlvicos en la mezcla con BIO-COMPOST en la dilución; por lo que se recomienda DINACTIV (concentrado a base de ácido fúlvico) en las mismas dosis y diluciones del BIO-COMPOST ya que estimula la actividad microbiana con lo que se favorecen los procesos de composteo. Adicionalmente se recomienda agregar CAL dentro de las capas de materia orgánica en dosis de 50 gr de cal por cada 100 kg de materia orgánica a compostar; la cal regula el pH de la biomasa con lo que se evitan contaminaciones de microorganismos no deseados y se reducen o eliminan malos olores. COMPATIBILIDAD: BIO-COMPOST se complementa con productos a base de ácidos fúlvicos como DINACTIV. INCOMPATIBILIDAD: Para la mezcla de BIO-COMPOST se debe utilizar agua libre de cloro. No es compatible con bactericidas, antibióticos y productos a base de cobre.   VENTAJAS COMPETITIVAS BIO-COMPOST: - Reduce el tiempo de composteo desde un 30%. - Ahorra espacio y tiempo. - Elimina Bacterias perjudiciales en el proceso de composteo. - Aumenta la solubilización de los nutrientes haciéndolos asimilables para la plantas.   NOTA IMPORTANTE: BIO-COMPOST es una marca registrada de El Vergel de Occidente S.A. de C.V.        Parámetros de Compostaje   Componentes estructurales y mecanismos de la compostera Estructura :  La biocompostera estará hecha de 1 soporte pedestal de madera, 2 ejes metálicos que hacen rodar una tómbola compuesta  de plástico ABS y acrílico.  El ABS o acrilonitrilo butadieno estireno es un termoplástico amorfo el cual es bastante utilizado en impresión 3D debido a sus propiedades mecánicas y físicas, en las cuales se destacan su punto de transición vítrea (118°C) y su resistencia máxima a la flexión, compresión y tracción. Debido a estas propiedades y la facilidad de trabajar con el material (debido a que se puede utilizar en impresión 3D) se realizaran algunas partes del equipo sometidas a esfuerzos utilizando ABS.            Revolvedor: Se elije un sistema de tómbola, el cual es accionado por una corona que obtiene velocidad a través de una correa. Esta última también está unida a un piñon que gira por un motor DC de 12V que se encuentra a nivel de piso.   Trituradoras diponibles:                                                                                                                                     El bioplástico será triturado antes de ingresar a la bio-compostera, para este propósito se utilizará una de las tres trituradoras de fablab. Que luego de ser usadas deben ser limpiadas debido a que el material puede quedar atrapado en la máquina, bloqueando su mecanismo. Trituradora N°1 Trituradora N°2                                                          Trituradora N°3 Motor: El motor que se ocupará para la rotación del sistema de la biocompostera es el modelo PM-33123000-90K de 12V y radio de reducción de 90. Sus carácterísticas son las siguientes: Sensores:          Humedad y Temperatura: La humedad y temperatura se pueden medir con un sólo sensor. El módulo DHT22 utiliza un sensor capacitivo de humedad y un termistor para medir el aire circundante. Este provee la precisión necesaria para medir los datos requeridos por el proyecto. Interfaz Digital: Para la interfaz digital se utilizará un arduino conectado a una pantalla y a los sensores. Lectura de datos La lectura de los sensores DHT22 se hace a través de una placa NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module). El módulo se conecta a una base de datos de tiempo real alojada en Firebase. El código asociado a la lectura de datos se puede encontrar en el siguiente repositorio: https://github.com/VictorPato/biocompostera   Cálculo aproximado de parámetros a considerar: Peso: Dado que la biocompostera posee un sistema rotatorio, es importante estimar el peso que tendrá el sistema para poder definir el torque adecuado que se implementará mediante el sistema de motor, polea y correas. Para este calculo estimativo se consideran las densidades y volúmenes que ocupan los materiales que componen las cámaras, así como el compost que estará dentro de ellas, este último ocupa el 60% de las capacidad de las cámaras y posee una densidad estándar máxima de 250 [kg/m^3]. En la siguiente tabla se presentan los valores calculados para los pesos: Como se puede apreciar en la tabla se estima un peso total de 2,25 [kg] para el sistema que debe rotar (No se incluye la estructura que lo soporta), valor que coincide con las dimensiones de la Biocompostera dado que es pequeña, tamaño oficina. Como este es un valor estimativo, se deciden realizar los cálculos para un peso máximo de 3 [kg] con el fin de añadir un factor de seguridad a los resultados que se obtienen para evitar pandeo en la estructura, así como también generar la potencia suficiente desde el sistema de motores. Estos cálculos preliminares permiten la elección de los ejes que soportan el sistema, así como la elección de diseño de la base de soporte.  

auxetic assembly with pneumatic cylinder links

Este proyecto se está llevando a cabo como parte de una pasantía en el laboratorio de robótica. Consiste en ser capaz de establecer tamaños como el Young módulo y el coeficiente de Poisson. Para esto las células están representadas por hexágonos interconectados. Estas conexiones son particularmente ventajas porque son verins neumáticos esclavizados en presión. Por lo tanto, se puede modular un muelle y controlar su rigidez constante. Este conjunto tiene la particularidad de presentar un Poisson coeficient negativo pero también una rigidez negativa. La innovación de este conjunto es que estos tamaños se pueden modificar. 

Termoformadora y Biopolímeros

CONTEXTUALIZACIÓN El uso de plásticos se ha vuelto un problema en las últimas décadas ya que estos son desechados y no son capaces de degradarse generando grandes cantidades de basura y contaminando el planeta, por lo cual el estudio de alternativas que reemplacen los plásticos ha sido muy importante. Los biopolímeros son una alternativa que involucra el uso de materiales que son biodegradables que tienen, si no todas, la mayoría de las características que posee un plástico común y corriente. Este escrito corresponde a una documentación de un proyecto realizado por un grupo de estudiantes del ramo del Departamento de Mecánica "Seminario de Diseño e Innovación Tecnológica" el segundo semestre del año 2019. El proyecto consistió en la fabricación de biomateriales/biopolímeros que puedan ser utilizables en una termoformadora, en la cual se puedan producir y utilizar láminas planas. El proyecto consistió en las siguientes etapas. Investigación y familiarización: Esta etapa consistió en investigar y buscar información respecto a diferentes sustratos provenientes de residuos que puedan ser reutilizados, dentro de los cuales se encuentran: avena, huevo, cáscara de naranja, cáscara de papa, entre otros. Luego, se realizo un analisis a la termoformadora existente para así familiarizarse con su funcionamiento y proponer mejoras o modificaciones, esto con el fin de trabajar adecuadamente con los bipolimeros. Pruebas y documentación: Se realizaron diferentes mezclas en base a los distintos sustratos con el fin de ver las propiedades que estos podrian entregarle  al biomaterial, ya sea resistencia, elasticidad, capacidad de mantener su forma, entre otras. Diseño y fabricación: Se diseñaron y fabricaron componentes para la mejora de la termoformadora que facilitan trabajar con biomateriales y generar láminas. Selección del producto: A partir de los biopolímeros que cumplan con propiedades optimas para ser termoformados, proponen diferentes ideas para la realización de un producto. En este caso se opto por el diseño de contenedores de comida desechables. OBJETIVOS Este proyecto tuvo como objetivo principal el aplicar los principios de CDIO (Conceive-Design-Implement-Operate) en un proyecto real trabajando con un termoformadora y biomateriales. Para cumplir con este objetivo fue necesario: Acondicionar la termoformadora existente para termoformar biopolímeros de manera más eficiente. Sistematizar y documentar el proceso aportando rangos y valores ideales para termoformar biopolímeros. Proponer un producto basado en el termoformado de biopolímeros. ALCANCE Lo que se espera alcanzar con el proyecto es la formulación de un producto que funcione como una solución al consumo excesivo de productos en base a materiales que son dañinos para el medio ambiente. Para alcanzar este objetivo se deben realizar y cumplir previamente otros objetivos planteados los cuales van desde la mejora de la única termoformadora presente en el laboratorio de fabricación digital hasta la confección de una lámina adecuada que cumpla las características necesarias para poder transformarse en el producto deseado. Es importante destacar que este producto busca ser insertado en la comunidad de la fcfm, ayudando a la disminución del consumo de materiales contaminantes dentro de la facultad y así generar consciencia sobre la importancia de buscar alternativas que no generen un daño al medio ambiente. El desafio que queda planteado a futuro en relacion a este proyecto es la confeccion de un prototipo de bandeja fabricada por biopolimeros en base a toda la investigacion y mejoras realizadas en este proyecto, la cual  resulte adecuada y  logre ser implementada de forma efectiva. ANTECEDENTES TEÓRICOS Bioplásticos: Los plásticos tradicionales provienen de fuentes no renovables como el petróleo, un hidrocarburo contaminante y con un tiempo de biodegradación muy alto. Actualmente, el plástico es la tercera aplicación del petróleo más utilizada y se estima que se consumen alrededor de 200 millones de toneladas al año en el mundo. Sus principales consecuencias se mencionan a continuación: La basura que se encuentra en los océanos ha generado islas de plásticos en los puntos donde confluyen las corrientes oceánicas. Tanto así, que la más grande tiene un tamaño similar al de España, Francia y Alemania juntos. La ingesta de plásticos por los animales o la posibilidad de quedar atrapados en estos les puede generar heridas internas, amputaciones e incluso la muerte. Los humanos también pueden consumir plásticos debido a la bioacumulación de la cadena alimenticia. Más aún, muchos de los compuestos utilizados para su fabricación son cancerígenos generando consecuencias negativas tanto por su consumo como por la liberación de estas sustancias durante su degradación. A causa de que los plásticos son fabricados a partir del petróleo, su quema genera una contribución al efecto invernadero.   Figura 1: Concecuencias de la contaminación por plásticos en el medio marino. El impacto ambiental negativo que provoca el consumo descontrolado de este tipo de plástico ha llevado a buscar alternativas con un enfoque ecológico y en vistas a un futuro sustentable. Debido a esto, la industria de bioplásticos se encuentra en vías de expansión en donde se espera que la capacidad de producción mundial aumente de 2.05 millones de toneladas el 2017 a 2.44 millones de toneladas al 2022. Se denomina bioplástico a aquellos polímeros naturales derivados de productos vegetales. Estos tienen la característica de ser totalmente degradables, versátiles y que buscan imitar las propiedades de muchos de los plásticos tradicionales utilizados a diario.   Sustratos: Para la realización de láminas de bioplástico se utilizó una receta base (explicitada en la sección Metodología) a partir de la cual se le agregaron distintos sustratos de manera de registrar los cambios en las propiedades del material. Estos se mencionan a continuación. Avena: La avena es un género de plantas que se utiliza para alimentación del ganado y alimentación humana. Al remojarla se forma una mezcla aglutinada y consistente que puede llegar a proporcionar una buena propiedad a la lámina de bioplástico.  Sacarosa: Corresponde a un disacárido que se obtiene principalmente de la caña de azúcar o la remolacha. Esta se utiliza comúnmente para endulzar preparaciones, pero una de las propiedades que posee es de funcionar como colorante blanco lo cual le confiere una mejor presentación a la lámina. Coco: El coco es una fruta tropical que se obtiene de una especie de palmera conocida como cocotero. Se destaca por el uso de su pulpa, la cual es blanca y aromática, utilizándolo en su versión comercial de leche de coco con la finalidad de ser usado como colorante para la lámina, en búsqueda de mejorar la presentación de esta. Arroz: El arroz es un cereal extraído como la semilla de la planta Oryza sativa. Tiene una forma pequeña ovalada de color blanco. Se utilizó como sustrato en su formato comercial 'harina de arroz' para funcionar como colorante para lámina en búsqueda de mejorar la presentación de esta. Cáscara de huevo: Buscando la reutilización de desechos orgánicos como la cáscara de huevo se trituró en una licuadora hasta el punto en que se consiguió un polvo blanquecino para así ser usado como sustrato. ANTECEDENTES TÉCNICOS Termoformadora:  El proceso de termoformado se desarrolló a finales de la segunda guerra mundial con el inicio de la fabricación de materiales termoplásticos que conllevaron al desarrollo de maquinaria y equipos para este proceso, consolidándose en los años 60’s con el termoformado al vacío. Estas son máquinas que cumplen con el proceso automatizable de dar forma a una lámina plástica por medio de calor, el cual debe ser regularizado o estandarizado según sea el tipo de polímero. Durante la década de los 80's y desde entonces hasta la actualidad, las termoformadoras más modernas emplean como material pellets de resina en lugar de láminas plásticas; lo cual a su vez reduce la cantidad de desperdicio o residuos durante el proceso. Para el desarrollo del presente proyecto se utilizó una termoformadora casera. La cuál desarrolla la misma función pero sin un proceso de automatización tan avanzado.   Figura 2: Termoformadora utilizada para el proyecto. Dificultades preliminares: Fijación Bandeja: Dentro de los problemas previos encontrados en la termoformadora se encuentra la fijación de la bandeja. Este problema dificultaba el proceso de termoformado provocando que fuera incómodo y diera lugar a errores en la fijación de la altura estándar desde la bandeja hasta la fuente de calor. Fijación de la lámina: La fijación de la lámina presento dos grandes problemas. El primero tiene relación con el tamaño de esta, ya que las láminas realizadas en un inicio presentaban un tamaño distinto  provocando que quedaran espacios sin cubrir y que al momento de termoformar generaran un efecto negativo en el proceso de aspiración. El segundo problema tiene relación con la adhesión de la lámina entre las placas, ya que el sistema de pernos incluidos en estas presentaba un diseño defectuoso evitando su correcto funcionamiento.    Estandarización de variables:  Para realizar un análisis de las propiedades de las distintas láminas en el proceso de termoformado se estandarizaron las figuras que posteriormente iban a ser termoformadas. En particular, se escogieron 3 distintas alturas con un ángulo de inclinación fijo y 4 ángulos de inclinación a una altura fija. Esto se realizó para poder concluir cuáles eran los valores límites de estas variables para obtener un buen termofomado. A continuación se presentan los valores utilizados y el CAD correspondiente.   Ángulo [°] Altura [mm] 0 30 0 20 0 15 15 15 25 15 35 15 Tabla 1 : Alturas y ángulos de inclinación de las figuras utilizadas para termoformar. Figura 3: CAD de las figuras con variación de alturas. Figura 4: CAD de las figuras con variación de ángulos de inclinación. Estandarización de termoformado:  Para la realización de termoformado se estandarizaron variables propias de la termoformadora tales como la temperatura máxima a la cual se realizaba el proceso y la altura desde donde se ubicada la placa hasta la fuente de calor. Temperatura [°C] Altura [cm}                     200               5 Tabla 2: Temperatura y altura estandarizada para el termoformado. Figura 5: Estandarización de parámetros para termoformado   METODOLOGÍA En esta sección se mencionarán las herramientas utilizadas para la realización de los bioplásticos y los recetarios con sus respectivos ingredientes y preparación. Herramientas Jeringa. Cocinilla. Cuchara. Olla. Balanza. Bandeja de horno lisa. Recetarios     PRODUCTO Uno de los objetivos de la investigación y experimentación realizada con distintos sustratos era buscar una lámina que cumpliera con las características adecuadas para la confección de un producto en base a bioplásticos. Basándose en las problemáticas presentes a nivel facultad con el uso desmedido de materiales no reutilizables en el consumo de alimentos se optó por el diseño de bandejas que reemplazaran a las utilizadas en pastelería confeccionadas en base a cartón y/o plástico. Figura 6: Bandeja de cartón utilizada en pastelería.   RESULTADOS Mejoras en termoformadora: Como se mencionó en las dificultades preliminares, existían 3 principales problemas a solucionar:       1.- Para la fijación de la lámina se diseñaron dos soportes para ser instalados en los pilares de la termoformadora. Su principal función consistía en afirmar la lámina a una altura determinada y conveniente para quién utilizara la máquina. Esta se fijaba con un perno situado al interior de los pilares.   Figura 7: Soporte de la lámina. Figura 8: Manilla del soporte de la lámina.        2.- Para la fijación de la bandeja se fijó el tamaño de la lámina en concordancia al tamaño de la placa. Además, se instaló una matriz de silicona entre las placas para así aumentar el roce y en consecuencia, la adhesión.      Figura 9: CAD del molde para realizar el producto. Fabricación de láminas de bioplásticos:  En esta sección se muestran los resultados obtenidos de la manufactura de bioplásticos realizados con distintos sustratos.       1.- Sin sustrato: Material rígido y duro. Muestra un resultado de termoformado prolijo y definido. La textura de la lámina es lisa y sin viscosidad aparente. No hubo presencia de hongos después de meses de su realización y el termoformado se mantuvo en buenas condiciones.    Figura 10: Resultados de termoformado de bioplástico sin sustrato.       2.- Avena: Material elástico, lo cual conlleva a un termoformado con mayor posibilidad de detalle, como se muestra en la siguiente figura. Posee una alta viscosidad, lo que dificulta su manipulación. No presentó hongos después de meses de su realización y el termoformado se mantuvo en buenas condiciones.  Figura 11: Resultados de termoformado de bioplástico con avena como sustrato.       3.- Coco: Material elástico. No existe una pigmentación evidente. Figura 12: Bioplástico hecho con harina de coco como sustrato.       4.- Arroz: Material delicado, se rompe fácilmente. Tiene una consistencia excesivamente pegajosa que lo hace inviable para trabajar. Existe una notoria pigmentación blanca. Figura 13: Bioplástico hecho con harina de arroz como sustrato.       5.- Cáscara de huevo: Clara falta de elasticidad, además de una disolución incompleta de la cáscara de huevo en la mezcla generando una consistencia no uniforme.   Figura 14: Bioplástico hecho con cáscara de huevo como sustrato.  6.- Betarraga: Material con poca viscosidad. y de apariencia resistente. La pigmentación final de la lámina fue de un color amarillo, lo cual se puede deber al contacto con el aire. Figura 15:   Bioplástico hecho con betarraga como sustrato.   Producto:  Luego de la investigación realizada, se procedió a realizar un CAD del molde para la elaboración del producto propuesto. Este se muestra a continuación. Figura 16: Molde del producto.   CONCLUSIÓN Se puede concluir que se cumplieron los objetivos del proyecto. Fue posible registrar las características de los bioplásticos de acuerdo a los sustratos utilizados, siendo la avena, sacarosa, coco y el arroz los que tuvieron un resultado positivo y por otro lado, la cáscara de huevo y betarraga, sustratos que requieren de perfeccionamiento en su implementación para formar parte de la receta base. Además, se pudo optimizar el funcionamiento de la termoformadora incorporando soportes tanto de la lámina como de la bandeja, los cuales entregaron resultados positivos al momento de ser utilizada, y se establecieron valores optimos de temperatura y altura de la bandeja, permitiendo asi una estandarizacion de variables para todas las laminas utilizadas durante el proyecto. El desafio de aqui en adelante recae en la creacion de un producto definitivo, en base a los antecedentes y avances entregados en este proyecto, el cual cumpla con el objetivo global planteado en un inicio: la disminución del consumo excesivo de productos en base a materiales que son dañinos para el medio ambiente en la comunidad de la fcfm.

Réplica de Ricochet Robots

El proyecto consiste en realizar una réplica del juego de mesa Ricochet Robots. Para realizarlo se modelaron las piezas y el tablero y se fabricaron en distintos materiales.

Rotomoldeadora Biomateriales

Este proyecto busca introducir el rotomoldeo como alternativa para la fabricación de objetos hechos de biomateriales, ya que el rotomoldeado es una forma sencilla y eficiente para producir piezas las cuales sean huecas y cerradas. El proyecto consistirá de una rotomoldeadora conectada a un motor configurado por arduino, para así poder funcionar de acuerdo al tiempo y velocidad requerido por algunos biomateriales para solidificarse con la forma del molde.

Biomixer

1 CONTEXTO A veces hay elementos considerados desechos y son eliminados en la basura, sin reparar en que pueden tener propiedades que le permitan tener otro uso, afectando así al medio ambiente y a las personas mismas. En esto, la biofabricación cumple un rol importante, siendo un gran cambio de paradigma para la producción y el consumo, pues significa enmarcar la producción dentro de una economía más circular y sustentable, generando materiales y productos basados en materia orgánica y biodegradable. Se trata de diseñar considerando los ciclos de vida completos. Bajo este contexto, en el FabLab se pretende crear 6 máquinas como parte de un kit Open Hardware de Biofabricación Digital, el primero de esta naturaleza en el mundo, utilizando desechos del laboratorio y de la Facultad, domiciliarios e industriales. Además de productivo y funcional, el kit será una herramienta educativa, por lo que es muy importante que las máquinas sean lo más "transparentes" posibles, utilicen la menor cantidad de material, y tengan buenas terminaciones en lo posible. Una de las máquinas de este kit, y la que se describe en el presente documento, es la Biomixer, una cocina en la que se mezclan los ingredientes, cuyas cantidades son indicadas por el usuario, y se calientan para que, el material resultante, se vierta en un molde y pase por otro proceso y finalmente, generar el producto deseado. Durante enero-febrero de 2019 se estuvo trabajando en el primer prototipo de esta máquina. Al momento de retomar el proyecto en el semestre primavera 2019, la máquina se encontraba en el siguiente estado: Software: Para facilitar el proceso de mezcla y cocción para el usuario, se implementa una aplicación para que este pueda ingresar qué ingredientes y en qué cantidad utilizar, y luego monitorear el estado de la mezcla mientras dure el proceso. Considerando esto, el estado del software al retomar el proyecto era el de una aplicación (web) para interactuar con la máquina hecha con Flask (que venía incluido en el servidor que se decidió usar), HTML, CSS (Boostrap), servidor en una Raspberry Pi 2 B+ (OS Raspian), con capacidad de interactuar con 1 microcontrolador (Arduino), para dispensar materiales secuencialmente, y capacidad de desplegar una lectura analógica asíncrona mediante Ajax. Hardware: Para el prototipo inicial, se planificó utilizar solamente un número acotado de materiales, los que entre ellos se encontraba el agar-agar, residuos de café, gelatina en polvo, agua y glicerina. Entonces, inicialmente se dividió el funcionamiento de la máquina en 3 procesos generales: dispensado de material particulado, dispensado de agua y dispensado de glicerina. Cabe señalar que, si bien la glicerina y el agua estaban en formatos líquidos, se hacía necesario tener procesos separadas para cada uno, ya que la viscosidad de la glicerina influye mucho en el proceso.  2 ETAPAS DE DESARROLLO 2.1 FAMILIARIZACIÓN CON EL PROYECTO En la primera semana de trabajo, los integrantes del grupo que participaron en el desarrollo del prototipo compartieron conocimientos con los participantes que desconocían del tema. 2.2 DESARROLLO Se decide que el proyecto se avanzará de forma paralela software y hardware, ya que se necesitan ambas partes al mismo tiempo para poder avanzar de manera óptima en la máquina. Además de esta forma cada integrante se dedica al área en el que tenga mayores conocimientos. Antes de empezar las tareas separadas, se toman decisiones generales del proyecto, las cuales son las bases del proyecto. Se enumeran a continuación (cada idea se explicará con más detalle en la siguiente sección): Se usa el sistema de dispensado del material granulado usado en el prototipo de esta máquina, esto ya que, por experiencia de los integrantes que participaron en este proyecto preliminar, este sistema era fiable y tenía la precisión necesaria para dispensar el material granulado sobre la unidad de pesaje con exactitud.   Para el pesaje del material granulado se usará la gramera utilizada en el prototipo anterior. Se tienen dos ideas sobre como depositar el material en la olla. A grandes rasgos, la primera idea es girar la gramera en 180º y la segunda es barrer el material con una de las paredes del recipiente (creado por nosotros).   La olla se ubicaría por debajo de la gramera y tendría restringido su movimiento en el plano horizontal gracias a piezas de aluminio fabricadas en el Fablab. Esta olla sería calentada por una cocina de inducción. Se espera poder reparar la cocina de inducción dañada utlizada en el prototipo anterior y sería modificada de forma de poder manejarla desde el Arduino mega. La temperatura de la olla sería medida por una termocupla en contacto con la superficie exterior de ésta, se puede observar el boceto de esta idea en la Figura 2.   Para la inyección y medición del agua, se acopla un motor DC a una bomba hidráulica del tipo centrífuga construida en el Fablab. Esta bomba tiene la característica que la turbina tendría en su extremo un imán, el giro del imán es medido a través de un sensor efecto Hall, la información proveniente de este sensor es traspasada a una extrapolación de un polinomio de primer orden, el cual entrega el caudal de agua. El agua de esta bomba proviene de algún tipo de envase que aún no se decide, que estaría ubicado cercano a la bomba.   Se usan tres placas de desarrollo, una Raspberry Pi 2B+ encargada de ser el servidor y funciona como centro de contro entre la app web y la máquina. Un Arduino Mega conectado a la Raspeberri Pi 2B+ y a todos los actuadores de la BioMixer. Éste se encarga de recibir las señales digitales desde la Raspeberri Pi, las procesa y luego comanda los diferentes actuadores a través del tipo de señal correspondiente con el actuador. Finalmente se tiene un Arduino Nano que está conectado con todos los sensores, a la Raspberry Pi 2B+ y al Arduino Mega. Esta placa se encarga de supervisar el funcionamiento del Arduino Mega y se comunica a éste mediante interrupts de hardware en caso de algún tipo de emergencia según información proveniente desde de algún sensor, o ante la necesidad de enviar información importante. Esto se decide, ya que los sensores, al tener que estar funcionando en todo momento, restarían velocidad de procesamiento a los actuadores, como el dispensador de agua.   El material que se usará para construir la estructura son perfiles de aluminio para máquinas CNC, debido a que este sistema permite una construcción modular rápida. Además de tener la característica de estar formado por aluminio, material fácilmente reciclable, lo que promueve la enconomia circular. Por otra parte, la estructura estaría forrada por laminas aluminio sándwich, éstas están formadas por un núcleo de plástico forrado por láminas de aluminio por ambos lados, material que tiene la característica de ser liviano y fácil de cortar, lo que permite una construcción rápida.   La inyección de glicerina se hace mediante una jeringa de 20 ml cuyo émbolo es movido por un mecanismo en que un motor paso a paso provoca el giro de un husillo, el cual mueve una tuerca unida al émbolo. Se elige este sistema ya que éste fue utilizado en el prototipo de la Biomixer y se observó que el mecanismo tiene la precisión que se requiere además de ser robusto y fácil de armar.   Para revolver el contenido de la olla se usaría un revolvedor que tendría una forma que calzaría con la forma de la superficie interior de ella, este revolvedor sería accionado por un motor de corriente continua con una reducción tal que la velocidad del revolvedor sea entre 2 a 0.5 revoluciones por segundo, se decide el uso de un motor DC ya que no es necesario controlar con una precisión demasiado alta la velocidad de giro del revolvedor, por lo que simplemente sería necesaria un sistema de control de lazo abierto. Este conjunto estaría sujeto a un sistema que se encargaría de elevar y bajar el revolvedor, este sistema es sumamente importante ya que permitiría un acceso cómodo a la olla, lo cual suma relevancia al considerar que se estaría trabajando en una zona donde habría superficies a alta temperatura como lo sería la olla y su contenido. Por otro lado, se seguiría la línea del proyecto general que busca automatizar lo más posible la fabricación de biomateriales. Este sistema estaría accionado por un motor a pasos que accionaría el movimiento de un husillo, el que levantaría todo el conjunto revolvedor más motor dc de forma lineal en dirección perpendicular al suelo. Se decide usar un motor a pasos para esta tarea debido a que se tiene que controlar la altura final e inicial del conjunto. los bocetos de este sistema se pueden observar en la Figura 3.   Finalmente, se decide cuál es la configuración en que todos los componentes serían distribuidos, los componentes electrónicos más el motor de corriente continua unido a la bomba hidráulica más el sistema de inyección estarían ubicados en un compartimiento ubicado en el lado izquierdo, en la parte central y derecha estaría ubicada la cocina de inducción, sobre esta se colocaría la olla. sobre este se ubicaría el sistema de pesaje y sobre este se ubicaría el sistema encargado de subir y bajar el revolvedor más el sistema encargado de dispensar el material sólido con los respectivos contenedores. Se puede observar el boceto en la Figura 1. Figura 1: Boceto máquina inicialmente Figura 2: Disposición olla con termocupla Figura 3: Revolvedor Luego de haber realizado esta primera etapa se procede a avanzar con los detalles de estas ideas separando la parte del hardware y la de software. 2.2.1 HARDWARE A continuación se detalla con mayor profundidad cada parte de la máquina. Material sólido Se usará el mismo sistema para todos los materiales granulados que sean utilizados. Este sistema consta de una secuencia de pasos a realizar para lograr tener la cantidad necesaria y depositarla en la olla. Primero dispensar el material al lugar donde es pesado y, luego de llegar a la cantidad requerida, depositar el material en la olla. Como se explicó en la sección anterior, para dispensar el material, se utiliza el mismo sistema del prototipo, el cual consiste en un tornillo sin fin puesto de forma horizontal, el cual, al girar, empuja el material hacia un agujero en la carcasa del tornillo por donde el material cae. Este tornillo sin fin es accionado por un motor nema 17 y se puede ver de forma más clara su funcionamiento en la Figura 4, 5 y 6. Para este proyecto en específico se usarán cuatro (4) de estos tornillos, permitiendo el uso de cuatro (4) materiales granulados distintos. Todo esto estará ubicado sobre la olla, protegido del calor con aislación. El tipo de recipiente en que se almacenará el material granulado queda como pendiente. Figura 4: Sistema tornillo infinito Figura 5: Sistema sin carcasa Figura 6: Tornillo infinito Para depositar el material en la olla se tienen dos ideas. La primera idea considera que la gramera esté unida por la parte superior a un recipiente en el cual se depositaría el material granulado y, al finalizar el pesaje, la gramera giraría en 180° en el eje "Y" mediante un motor servo para depositar el material en la olla y volviendo, luego de esto, a la posición original en espera del siguiente uso. El boceto de este sistema se puede observar en las  Figuras 7 y 8. La ventaja de este sistema consistía en su simplicidad debido a que, generalmente, los sistemas simples, si son bien diseñados, suelen presentar menos fallas que los complejos. La desventaja de esta idea es el espacio que utiliza, además del requerimiento de un servomotor con un torque relativamente elevado. Figura 7: Gramera con recipiente Figura 8: Gramera con giro 180º La segunda opción se piensa en que le material granulado se deposite sobre una superficie delimitada por paredes móviles, éstas se podrían mover gracias a un servomotor fijo que accionaría un sistema biela-manivela, el cual movería las paredes. La idea detrás de este sistema es que, al moverse las paredes, éstas empujen el material granulado a un agujero que tenga las mismas dimensiones del área delimitada por la pared, de esta forma el ingrediente caería a través de este agujero a la olla; la gramera sostendría todo este sistema. El funcionamiento de este sistema se puede observa de mejor forma en el boceto presentado en las Figuras 9 y 10. Las ventajas de este sistema es que ocupa menos espacio y requiere de un motor con menor torque que la idea presentada anteriormente, pero, por otro lado, el sistema sería más complejo, por lo que requeriría un buen diseño para que sea robusto. Figura 9: Recipiente movil 1er estado Figura 10: Recipiente móvil 2do estado Luego de decidir usar la segunda opcion se procede a diseñar el modelo con mayor detalle, se decide usar un servomotor standar HS-311, este se carácteriza por tener un torque a velocidad ángular 0 igual a 3.7 [kgN*cm] (Stall Torque), además de tener un ángulo de giro de 202,5°, lo que es suficiente para este caso, además ocupa un voltaje de entre 4.8-6.0 [V] por lo que es similar al voltaje que ocupa arduino, además de poder ser controlado a través de señal PWM proveniente del arduino. Dado esto se procede a hacer el diseño CAD de este dispositivo con lo que se llega a lo que se observa en la Figura 11. Se puede observar en esta que primero se tiene una especia de plano inclinado por donde el materical cae hace el recipiente, se estima que el torque máximo que tendría que soportar el servo es de 1.8 [kgN*cm] dado que se estima que el peso máximo del contenido es 500 [gr] y además que el coeficiente de roce de este con la superficie es 2 (se toma el máximo coeficiente de roce entre superficie que normalmente pordría existir) y finalmente el brazo del servo es de 1.8 cm. Se observa que según la información antes descrita sobre el servo este tiene el torque suficiente. Todo este conjutno sería fabricado en plastico mediante impresora 3D, a excepción del tornillo que serviría como pasador entre la manivela y el recipiente más el propio servo. Figura 11: Diseño CAD sistema Gramera Se trata de hacer las paredes que contendrían el material lo más chicas posible, esperando de esta manera que el largo total de la estructura sea el menor, esto es importante dado que este conjunto tiene que compartir un espacio bastante pequeño con el sistema encargado de bajar el agitador, esto se verá con más detalle en la sección donde se hable del ordenamiento de las piezas. Buscando lo anterior da como resultado necesitar un plano inclinado para que el material caiga en una recicpiente lo mas corto posible. Después de esto se determina la distribución de los tornillos que se puede observar en la Figura 12. Se tiene esta distribución de los tornillos sin fin porque permite que la salidas del material queden lo más cerca posible una de otras como se puede observar en la Figura 13, además se tiene que incluir un especia de conducto de tal forma que los recipientes tengan espacio para ser colocados. Este conducto esta en duda si es lo suficientemente amplio, lo que tiene que ser demostrado de forma empírica (trabajo que no se realizó), La carcasa será fabrica mediante impresora 3D usando PLA. Por otro lado el tornillo sin fin será fabricado usando una impresora de resina. Figura 12: Distribusión tornillos infinitos Figura 13: Distribución tornillos infinitos vista inferior Finalmente se decide que los contenederos serán botellas de vidrio reutilizadas, por lo tanto la boquilla donda esta botellas serían colocadas tienen que ser diseñadas de forma diferente según el tipo de botella que se logre reciclar, estas boquilla pueden entrar fácilmente en el la entrada del conducto del tornillo sin fin, el diseño de esta se puede observar en las Figuras 14 y 15. La boquilla será fabricada mediante impresora 3D en PLA, mientras que la válvula y la perilla sería impresas en resina debido a que estas necesitan una mayor resistencia. El Plano de este conjunto se puede observar en el archivo "ensamblaje gramera.iam". Figura 14: Diseño válvula 3D Figura 15: Válvula Material líquido Dispensador de Agua Se necesita dispensar agua en cantidades del orden entre 100 ml y 300 ml con la mejor precisión posible, ya que un cambio a más de 5 ml en la receta podría provocar grandes cambios en el biomaterial resultante. En el primer prototipo de la máquina se analizaron varias ideas como por ejemplo, un sistema por goteo que consistía solo en dejar o no caer agua, cerrando o abriendo una válvula, sin embargo, se descartó porque no había forma precisa de calcular la cantidad de agua que cayera. Otra idea fue el mismo sistema, pero incluyendo sensores de nivel de agura (un sensor de nivel de agua gener aun True o False dependiendo si el agua pasó o no el nivel en donde se posiciona el sensor), pero se descartó también dado que implicaba niveles de agua discretos y la precisión de este método dependía directamente de la cantidad de sensores que se tuvieran. Finalmente, luego de otras ideas fallidas, se decide que la mejor manera de dispensar agua de forma controlada era con una bomba de agua. Inicialmente, se realizan pruebas simples con un microcontrolador (Arduino Nano), un transistor, una bomba de agua y una fuente de poder. Se utiliza un transistor tipo mosfet como un amplificador de una señal pwm (generada por el microcontrolador) con una fuente DC (fuente de poder) como ganancia. La señal pwm alimenta la bomba de agua y se mantiene un ciclo de trabajo constante. Se presume que, a un voltaje fijo de alimentación, la bomba tendrá un caudal de agua constante, entonces solo bastaría controlar el tiempo en que la bomba esté activa, para controlar el volumen de agua dispensado. Entonces, de esta forma se hace funcionar la bomba durante una cantidad constante de tiempo y se mide la cantidad de agua dispensada con un recipiente graduado y se repite el proceso en reiteradas ocasiones. Los resultados mostraron que la cantidad de agua dispensada no fue siempre la misma y que, en realidad, no había una correlación directa entre el tiempo de funcionamiento de la bomba y la cantidad de agua dispensada. Dado estos resultados, se observan dos errores en el sistema. El primero es que, al apagar la fuente de alimentación de la bomba de agua (al terminar el tiempo dado para dispensar agua), el motor seguía girando por su propia inercia, por o que seguía dispensando agua, entonces durante ese lapso de tiempo, se dispensaba una cantidad indeterminada de agua que variaba de prueba en prueba, lo que claramente agregaba un error aleatorio al sistema. Este primer error se elimina agregando una válvula (una válvula de agua cierra o abre el paso de agua rápidamente) a la salida de la bomba de agua, entonces cuando se apaga la fuente de la bomba, la siguiente instrucción del microcontrolador es cerrar la válvula y así evitar que se siga dispensando agua por inercia del motor. El segundo error encontrado fue que, en un principio, se presumía que al tener la bomba de agua alimentada con un voltaje fijo (en este caso con una señal pwm con un ciclo de trabajo constante), ésta tendría un caudal de agua constante, dado que el motor de la bomba estaría girando a una velocidad constante, sin embargo, esto no fue así ya que la turbida, al girar, va tomando distintas cantidades de masas de agua, por lo tanto, el motor tendrá una carga mecánica distinta en diferentes instantes, lo que, a su vez, provocará que el motor gire a velocidades distintas y provoque que el caudal de agua dispensado por la bomba varíe en el tiempo. La idea para solucionar este problema fue implementar un controlador PID para la velocidad de giro del motor de la bomba de agua, de esta forma se le exige al motor girar siempre a la misma velocidad, sin importar la cantidad de masa de agua que lleve la turbina, es decir, sin importar la carga mecánica sobre el eje del motor. Esto, ya que en casos que haya una mayor o menor carga sobre el eje, el controlador PID ajustará la velocidad rápidamente a la velocidad que se quiera, aumentando o disminuyendo el voltaje de alimentación (señal pwm) según corresponda. Entonces, al lograr fijar la velocidad de giro del motor en todo momento, se podría también fijar el caudal de agua y, por lo tanto, se podría controlar el volumen de agua dispensado solo controlando la cantidad de tiempo en que la bomba esté activa. Sim embargo, esta idea requería indispensablemente de un "encoder" (enconder es utilizado para medir la posición, velocidad o dirección de giro de un motor) para medir las revoluciones del motor, pero dado el diseño físico de la bomba de agua, era imposible implementarlo. Por esta razón, se debía modificar la tapa de la bomba.   Figura 16: Tapa final en resina Figura 17: Modelo tapa con vista de interior Figura 18: Todas las tapas impresas en PLA y Resina Dada esta posible solución, se comienza extrayendo la tapa original de la bomba de agua, se toman las medidas correspondientes y se diseña un modelo en 3D para luego imprimir la pieza tal que cumpla con las restricciones necesarias para adaptar un encoder al motor de la bomba. Se decide utilizar un sensor de Efecto Hall y un imán diametral de neodimio para construir el encoder. Entonces, el diseño original de la tapa debe ser modificada para que en su interior, encaje una hélice (para la turbina de la bomba) que contenga un imán (Ver Figura 20) y que además por el exterior de la tapa encaje el sensor de efecto Hall tal que esté directamente expuesto al campo magnético del imán. Dada la complejidad de la pieza, fueron necesarias muchas iteraciones e intentos para desarrollarla de forma correcta. Esto se puede observar en la Figura 18, en la que aparecen las 5 piezas construidas en total, para obtener en el último casi una pieza funcional acorde a las restricciones. En la Figura 18, se observa una de las tapas construidas con un corte transversal, que se utilizó para verificar el correcto posicionamiento de todas las piezas. En la Figura 19 se observa como cómo la hélice encaja perfectamente con la tapa y el sensor de efecto Hall queda posicionado justo para leer el campo magnético del imán diametralmente. Cabe destacar que los prototipos de las tapas fueron impresas en PLA, sin embargo estas piezas no eran funcionales ya que no quedaban completamente selladasm por lo que el prototipo final se debió imprimir en resina (Se imprime en resina utilizando la impresora 3D Form2 disponible en el FabLab), como se observa en la Figura 16. Figura 19: Sistema completo Figura 20: Hélice con imán Una vez terminado el prototipo de la tapa, se procede a implementarlo, el resultado de esto se puede observar en las Figuras 21 y 22, donde en la Figura 21 se muestra la bomba de agua con la hélice en el eje del motor, y a su vez, el imán sobre la hélice, y la Figura 22 muestra el prototipo final de la bomba de agua, con la tapa y el sensor de efector Hall implementados correctamente. Cabe destacar que el sensor utilizado permite medir solamente una vez por revolución. Entonces, se implementa un código en el microcontrolador que sea capaz de medir las revoluciones del motor y que a su vez las controle a través del controlador PID propuesto. El resultado de estas prueban fueron efectivas. Al mantener una velocidad de giro constante en el motor, se mantenía también constante el caudal de agua dispensado, entonces el control sobre el volumen de agua dispensado era fácilmente manejable controlando el tiempo en que se encuentra activa la bomba. Tras varias pruebas, se obtiene que para una velocidad de 100 revoluciones por segundo, se obtiene un caudal de aproximadamente 4.1[ml/s]. Esta fue la velocidad y caudal usados para las pruebas finales. Experimentando para verificar el correcto funcionamiento del dispositivo, se tomaron datos dispensando distintos volúmenes de agua entre 50[ml] y 500[ml] los que arrojaron un error máximo de pm 2[ml]. Figura 21: Bomba con hélice Figura 22: Bomba completa A este diseño original realizado en el prototipo se hiceiron pequeñas modificaciones en el diseño para mejorar la eficiencia mecánica y así aumentar la cantidad de agua dispensada. El nuevo diseño se puede observar en la Figura 23, en este diseño a diferencia del anterior se movió la salida del agua a la tangente del circulo que forma la carcasa de la bomba, con esto se espera que el líquido salga con una velocidad parecida a la velocidad angular que tenía justo en el momento antes de la sálida, a esto se le tiene que sumar la diferencia de presión entre el interior de la bomba y el exteior de la mangera, En el modelo antiguo, ló único que presionaba al agua al exterior era la diferencia de presión, toda la inercia era perdida debido a que el agua salía de forma radial como se puede observar en la Figura 16. Figura 23: Diseño 3D nueva tapa -Dispensador de Glicerina Se necesita dispensar una cantidad de glicerina del orden entre 2 ml y 8 ml, para este caso se necesita una precisión aún mayor que para el de agua, ya que un error de 1 ml provoca en el biomaterial propiedades muy distintas. Para solucionar este problema se acordó utilizar parte de un proyecto anterior del FabLab. Este consiste, básicamente, en empujar el émbolo de una jeringa por la acción del giro de un tornillo provocado por un motor paso a paso. El ingeniero mecánico parte del equipo ya había trabajado en proyectos donde se hizo un dispositivo similar, por lo que puso a disposición todos los planos y diseños necesarios para construirlo. Dado esto, construir el dispensador de glicerina fue rápido. Su funcionamiento se basa en que, al avanzar el émbolo, se dispensa una cantidad de glicerina, dado que se conoce el avance lineal de un giro de tornillo, se conoce la cantidad de pasos del motor en una vuelta y se sabe que el avance lineal del émbolo de la jeringa tiene una relación lineal y conocida con el volumen de glicerina dispensado, entonces era directo calcular el volumen de glicerina dispensado por cada paso del motor y éste es 0.02667 ml por paso del motor. Es evidente que, mientras más pequeña sea la jeringa o, más bien, mientra más pequeño sea el radio del cilindro que la conforma, más preciso será el paso de volumen de glicerina, sin embargo se decide ocupar una jeringa de 20 ml, dado que en este tamaño se tenía un paso de volumen suficiente y alcanzaba para varias mezclas antes de tener que volver a rellenar el cartucho (jeringa). Figura 24: Sistema Glicerina vista inferior Figura 25: Sistema Glicerina vista superior Al sistema original se le hace una pequeña modificación agregandole sensores de finales de carrara de tal forma de que en el caso de que el motor a pasos pierda un paso aún así se pueda detectar cuando el émbolo este totalmente abierto o cerrado, esto se puede observar en la Figura 26. Para este conjunto las piezas que se tienen que comprar son los dos rodamiento lienales para ejes de 6 mm, dos ejes de 6 mm de diametro y de 40 cm de largo, una tuercas para el husillo de 8mm, el husillo de 8 mm de diámetro, un motor stepper Nema 17 y finalmente la jeringa de 60 ml, cabe decir que el motor Nema no requiere de gran torque dado que el sistema que transforma el movimiento rotacional del motor stepper a un movimiento lineal a través del husillo y la tuerca es bastante eficiente.Todo el resto de las piezas pueden ser impresas mediante impresora 3D en PLA.  Figura 26: Diseño Sistema Glicerina Sistema de control de dispensado de agua y glicerina Dado los dos sistemas anteriores, era necesario juntarlos en un mismo sistema, y un mismo esquemático eléctrico con el fin de simplificar la implementación de ambos sistema en el resto de la máquina. Bajo esta premisa, se hizo necesario construir una placa de circuito impreso (pcb) para el diseño el eléctrico. Se diseña un esquemático en el sofware Eagle con todos los componentes requeridos. Estos son, el microcontrolador (Arduino Nano), driver de motor paso a paso, un capacitor en la entrada del driver, 2 transistores tipo mosfet, 2 resistencias para polarizar los transistores, y conectores header hembra para conectar el motor paso a paso, la bomba de agua y la válvula de agua. Luego, se diseña la placa como se observa en la Figura 27. Una vez terminada, se corta en la máquina Roland Modela MDX20 obteniendose el resultado que se puede ver en la Figura 28. Luego, se soldaron todos los conectores hembra header, resistencias y condensador a la placa como se ve la Figura 29. Finalmente se montan el resto de los componentes como se ve en la Figura 30.  Figura 27: Diseño PCB Figura 28: PCB impresa Figura 29: PCB con componentes Figura 30: PCB montada                Luego de tener la pcb del sistema lista, se conecta con el resto de los componentes, y se prueban nuevamente los sistema de dispensado, agregando también una pieza en 3D para el montaje de la válvula y la bomba de agua. Este sistema en conjunto se puede observar en las siguientes Figuras. Las pruebas resultaron satisfactorias, el sistema funcionó como se planteó inicialmente.   -Sistema  revolvedor Este sistema cumple la funcionalidad de extraer el revolvedor de la olla para permitir la manipulación segura de esta, se necesita que este sistema se eleve sin rotar para evitar que los cables que se unen al motor reductor DC  (link a pagina de compra: https://hubot.cl/product/motor-reductor-3-9v-dc-sku-124/ ) se enreden u ocasionen un posible corte en los cables, Debido a esto se decide por un sistema accionado por un motor stepper más un husillo, el diseño final se puede observar en  la Figura 31. Figura 31: Diseño 3D sistema revolvedor En la imagen  anteriormente mencionada se observa que el motor Nema 17 esta sujeto al sistema móvil, esto es debido a que si se colocara en una posición fija en la parte superior, el husillo no se podría mover, y sobresaldría por la parte inferior del sistema molestando la manipulación de la olla. Por otra parte se colocan dos sensores de final de carrera, esto con el fin de obtener información de cuando el revolvedor llega a la posición de trabajo, o  cuando este llega a la posición de máxima elevación. Estos sensores serán accionados por una especie de brazos que se despegan de la carcasa que sujeta el motor a pasos. Se decide utilizar un motor reductor con una veocidad ánguar de 50 revolución por minuto este tiene un torque de 10 [kgN*cm] y ocupa un voltaje de 6 volt, esto ayuda a tener un sistema electrico más simple dado que el arduino igual utiliza este voltajes en este rango. Además se colocan dos rodamiento lineales para asegurarse de que el sistema se eleve con el mínimo roce posible, esto es importante dado que el sistema por si solo ya es considerablemente pesado. Las piezas que se tienen que comprar para este conjunto son un husillo de 8 mm de diámetro por 20 cm de largo, dos sensores final de carrera, un motor a pasos Nema 17 con un torque de entre 0,5 [kgN*cm] a 2 [kgN*cm], dos ejes de 6 mm de diametro de acero-plata, dos  rodamientos lineales para ejes de 6 [mm] de diametro más el motor con caja reductora ya mensionado. Por otra parte se tiene que fabricar una pieza de acrílico que cubra la parte frontal del sistema, (la Figura 31 muestra la parte posterior), esto con el propósito de que se pueda ver el mecanismo completo, pero que al mismo tiempo que ningún niño pueda meter la mano en el mecanismo o evitar que el pelo de alguien se pueda enredar. La paleta del revolvedor se piensa hacer con una maquina CNC en aluminio, la superificie en contacto con la olla será fabricada en plástico resistente a altas temperatura, el mecánismo de fabricación de este no se alcanzó a estudiar. Además de esto todo el resto de las piezas pueden ser impresas en impresoras 3D mediante impresoras de extrusión en PLA. -Disposión de elemetos Al tener todas las piezas listas se procede a definir la posición exacta de cada pieza, cabe decir que en este proceso algunas piezas tienes que ser rediseñadas (Aquí solo se presenta el diseño final). Figura 32: Disposicion final Figura 33: Compartimiento izquierdo En la Figura 32 se puede observar la disposición final de todos los elementos, si observamos la Figura 33 se ve el lado izquierdo del modelo final, en este sector se decide dejar dos compartimientos en vez de uno como se había pensado inicialmente, esto con la intención de proteger los componentes electrónicos de los líquidos. Finalmente se decide que para almacenar el agua, se utilizará un frasco de vidrio utilizado generalmente para almacenar conservas. Por otro lado la bomba hidraulica queda en una posición elevada con el fin de evitar que esta se pueda mojar, lo que podría ocasionar daños al motor. Estos compartimientos estan sellados en todas sus caras por placas "aluminio sandwich" a excepcion de la cara izquierda que sería forrada por acrílico, con el propósito de que el usuario o persona interesada pueda observar la disposición de los elementos. Esto se puede observar en la Figura 32. En la Figura 34 se puede observar gracias a una vista superior como se deja la disposicion final de los tornillos sin fin engargados de dispensar el material sólido y por otro lado la posición del sistema encargado de elevar el revolvedor, además en esta imagen se puede observar que debajo de los tornilos sin fin se encuentra el sistema de pesaje que resalta por el color azul de la carcasa. Figura 34: Disposición final tornillos sin fin Si se realiza un corta como el que se puede apreciar en la Figura 35 un detalle de un corte realizado a la altura D-D, en este detalle se puede apreciar lo cerca que queda el sistema de pesaje, ubicado al lado derecho, del sistema encargado de elevar el revolvedor, esto obligó a que el largo del recipiente que contendría el material sólido sea el menor posible de forma que el material solido caiga en la olla  y al mismo tiempo quede espacio para el sistema del revolvedor. Además en esta misma imagen se puede observar al lado derecho la disposición de la cocina a inducción. Figura 35: Detalle sistema de pesaje   2.2.2 SOFTWARE Diagnosticar Necesidades del Sistema Los requisitos que debe cumplir la aplicación son, que: La interfaz sea simple, intuitiva y pensada para usuarios de competencias diversas. El código debe estar documentado. Funcione para múltiples usuarios, en diferentes plataformas. Propuesta de Modelo de Interacción Después de discutir  herramientas, lenguajes, metodologías y tecnologías a utilizar, se propone el siguiente modelo de comunicación entre la aplicación, el servidor y la máquina, y cómo interactua el usuario con la interfaz: En este modelo, la parte del usuario representa su interacción con la interfaz, y la máquina tiene 2 arduinos, uno que servirá para accionar el proceso de mezclado y cocción, y uno para monitorear el estado de este. En base a ese modelo, esta parte se divide en las siguientes etapas: Ingresar a la aplicación y la mezcla: Trabajo en la interfaz que vería el usuario al momento de ingresar a la aplicación e indicar las cantidades de los distintos ingredientes. Verificaciones: Trabajo en las verificaciones para el correcto funcionamiento de la máquina Verificaciones de usuario: la aplicación debe verificar que los valores ingresados para la mezcla sea correctos (en el lado del cliente). Verificaciones del servidor: Revalidar los datos del Usuario. Ver que exista el suficiente material en la máquina para los valores ingresados por el usuario. Verificaciones de la máquina: Ver que la olla esté puesta. Envío de datos: Trabajo en enviar los datos ingresados por el usuario al servidor, y de ahí a la máquina para que comience la mezla, e indicarle al usuario que los datos fueron guardados y enviados sin problemas. Como el proceso solo depende de la cantidad y tipo de elementos ingresados, el computo de movimientos se puede realizar de forma precisa y exclusiva por la máquina (i.e, no es necesario un lenguaje especial de coordenadas, o movimientos, propios de otras máquinas de prototipado). Vista de los datos: Trabajo en el monitoreo del proceso, para ver la temperatura. También trabajo en darle la opción al usuario de pausar (y reanudar) o detener completamente la cocción en casos de ser necesario. Evaluación del estado actual de acuerdo al modelo A continuación, se prueba la aplicación existente, encontrándose el siguiente problema a solucionar: velocidad de respuesta de la Raspberry como servidor es lenta, demoraba alrededor de 40 segundos en cargar cada pantalla. Las posibles causas son: Insuficiencia de procesador. Ineficiencia del proceso de conexión. Página demasiado pesada. Framework ineficiente (Flask). Se investiga cuál de las causas anteriores es la más probable para solucionarla: Respecto al punto dos, se prueba con hacer ping entre la raspberry distintas direcciones IP de la red local. Funcionó bien, desde la interfaz del Router, en Chromium y desde el terminal. Desde el terminal era un poco más rápido el proceso. Usando la misma red, se hace ping entre equipos de mayor rendimiento laptops del equipo, y se verifica que la diferencia de velocidad no es considerable, siendo a penas unas centesimas de milisegundo más rápido. Para evaluar el punto tres, se verifica la velocidad de envío de datos del Router, ancho de banda teorico, y se usan datos de prueba para verificar si la página pudiera contener demasiado material extra (CSS, JS, imágenes) que ralentizaran el proceso de carga. Se verifica que la totalidad del proyecto podría transferirse en pocos segundos. A traves de la copia por SSH. Para determinar si hay insuficiencia del procesador se analiza el funcionamiento de un caso de uso normal (Usuario ingresando a la página e ingresando los datos a traves de las diferentes páginas. Y monitoreando el rendimiento con el comando TOP, en la terminal de la Raspberry. Observaciones: Había un proceso (pedido o request de cierta página web abierta) que no se ejecutó, pero trataba de realizarse constantemente (1 vez por segundo aproximadamente), lanzando un error, incluso luego de cerrada la interfaz. La cantidad de memoria y de procesador, analizado con TOP, se veía en niveles normales, sin embargo la RPi se quedó "pegada", al punto que hubo que reiniciarla de manera forsoza, se constato que el este proceso se repetía consistentemente. Se verifica que es una función del framework. Cambio de Framework Se decide cambiar el framework de trabajo de Flask a XAMPP (Apache, PHP, MySQL), por lo que se recosntruye el estilo (CSS) en XAMPP y se cambia la sintaxis para adecuarse a los nuevos lenguajes. Finalmente, la aplicación (del lado del Usuario) quedó en HTML, CSS (con Bootstrap), Javascript, viendo de la manera siguiente: Vista de la aplicación en celular y en computador. En esta iteración, el código para la interfaz (las pantallas principales, siguiendo el flujo que seguiría el usuario) es la siguiente: Landing page Código disponible en: https://github.com/Shellowb/BioMixer/blob/master/templates/index.html Que resulta en la siguiente pantalla: Preparar la mezcla Código disponible en: https://github.com/Shellowb/BioMixer/blob/master/templates/prepare.html Que resulta en la siguiente pantalla: Monitoreo de la mezcla Código disponible en: https://github.com/Shellowb/BioMixer/blob/master/templates/mixing.html Que resulta en la siguiente pantalla: 3 MATERIALES Y TECNOLOGÍAS UTILIZADAS Como ya se ha mencionado, para trabajar en el proyecto, se ha dividido en software y hardware. Por lo tanto, los materiales y tecnologías utilizadas, en resumen, para cada parte fueron: Materiales y tecnologías utilizadas. Hardware Software Cocina de induccion Digital-Negro Raspberri Pi 2B+, cable de alimentación, SD (boot) Olla pequeña 750 ml Arduinos, cables de conexión. Frasco Conservero 1000 cc Computadores personales (para el desarrollo) LMK8UU, Rodamiento lineal soporte Cuadrado (8mm) Componetes eléctricos de prueba (protoboard, leds, cables dupont, potenciometro) Acople flexible de aluminio Monitor genérico Tuerca para varilla roscada (husillo) TR8*8 Mouse Motor stepper bipolar Nema 17 (2.55V, 1.7A, 41.2 N.cm, 1.8º) Cable HDMI (conexión RP a Monitor) Motor Stepper bipolar NEMA 17 (3.06V, 1.7A, 56N.cm, 1.8°)  IDE Arduino Motor reductor para agitador Browser Servo Emax ESO8MAIL analog servo OS Raspian LMK6UU Rodamiento lineal con soporte cuadrado Editor de Texto Monolithic  Power Sistems Inc. MA700GQ-P (Sensor efecto Hall)   Eagle   Inventor   MakerBot Desktop   Makerbot replicator 2   impresora Resina Estándar Form 2 Tránslucido (Clear)       4 PROYECCIONES Se proyecta el término del proyecto por otro equipo de trabajo, continuando con los desarrollos iniciados por el equipo aquí representados. Y así, en un futuro cercano, que la máquina pueda ser utilizada como material de estudio y desarrollo experimental para la estandarización de biopolímeros.

Rotomoldeadora Biomateriales

El proyecto de Rotomoldeadora busca tener una forma más simple de imprimir objetos 3D. Mientras que la Rotomoldeadora no podrá hacer objetos detallados o de geometría compleja como otras máquinas, el punto fuerte de la Rotomoldeadora es permitir la impresión de objetos simples de manera más fácil y rápida (siempre y cuando se tenga el molde correspondiente), e incluso sin mucho conocemiento de los biomateriales. A grandes rasgos la rotomoldeadora se conforma con 2 sistemas, el sistema de giroscopio se encarga de mantener el giro en ambos ejes, haciendo que el líquido se distribuya uniformemente dentro del molde (se entiende mejor en las imágenes), el giroscopio está conectado a un motor el cual es controlado por el segundo sistema de arduino, que se encarga de controlar la velocidad de giro mediante un panel interactivo (algo así como un microondas) según el material que desea usar para la impresión. Inicialmente se creó un prototipo de giroscopio soldando un marco de aluminio con ejes conectados mediante rodamientos, el giro respecto a ambos ejes se logró gracias a los engranes que cambian la dirección de giro en un dremel. Mientras que el sistema cumplía con el objetivo de tener un giro en ambos ejes, el hecho de que los materiales no fueran los adecuados (no tenían las medidas ni encajes correctos y la distribución de peso no uniforme) hacía que no se tuvieran giros expeditos, lo que debería arreglarse al tener piezas de un origen común y controlado. Además, el sistema de fijación del molde no fue muy efectivo. Para continuar con el proyecto se hizo un diseño en fusion el cual debía ser aprobado para su posterior construccion, lo cual no se pudo realizar debido a la densidad de la situación en Chile. El modelo se puede apreciar en el siguiente link https://gmail357651.autodesk360.com/g/shares/SH56a43QTfd62c1cd9682ae7d4e406d9ec96?viewState=NoIgbgDAdAjCA0IDeAdEAXAngBwKZoC40ARXAZwEsBzAOzXjQEMyzd1C0BOAVhgDYALIwgCAtJz4B2XKIEBjXH3Gdcc8bgAckgCYbujbQCNGMNAF8QAXSA . Se usaron en gran parte piezas encontradas en cimech; los perfiles de aluminio permiten un fácil armado; tener ejes y rodamientos correspondientes garantizan un giro sin problemas; supuestamente se usarían correas para transmitir movimiento, pero cualquier opción razonable debería servir; el molde se divide en la mitad para este ser llenado con líquido antes de que el sistema empieze a funcionar y es fijado mediante tornillos de mano al marco del giroscopio; tambíen se mejoró el sistema de apoyo para que el sistema no tambaleara a grandes velocidades. Por otro lado, la caja que se puede ver contiene todo lo que es el sistema de arduino y motores, por lo que la caja es más un detalle estético. El sistema de control de velocidad está compuesto de un arduino , un puente H L298 , botones , un emisor-receptor infrarrojo , un motor dc , una pantalla LCD 16X2 con I2C . Dado que el arduino no puede entregar corrientes considerables , se utilizó un puente H el cual permitía aprovechar una fuente de energía externa , así el arduino solo servía como "regulador" de la potencia de esta fuente externa , en nuestro caso utilizamos una fuente de poder , mediante un botón era posible regular la potencia que le llegaba al motor , el sensor emisor-receptor infrarrojo detectaba cuando la estructura se interponía frente al emisor-receptor con la cual era posible calcular las revoluciones por segundo de la rotomodeladora . Esta información era mostrada al usuario mediante la pantalla LCD como revoluciones por minuto , así el usuario al presionar el botón veía como aumentaban las revoluciones por minuto , lo cual es mucho más importante para el usuario que la potencia entregada al motor . Hay que hacer notar que todos los componentes eran coordinados por el arduino , siendo este el gestor de la información . Resulta difícil sugerir mejoras al sistema ya que este nunca se alcanzó a probar, pero hay ciertas cosas que se podrían destacar para una mejor realización del proyecto. Pueden haber muchas formas de hacer el cambio del eje giro (de giro horizontal a vertical) del motor con el arco central más pequeño, se puede hacer un sistema con impresión 3D, pero requeriría ensayo y error; se podría buscar un sistema del que ya se tiene conocimiento de su funcionamiento y aplicarlo al giroscopio (en nuestro caso usamos un dremel, pero otras alternativas como el sistema de cambio de giro del cigueñal de un auto a control remoto también fue considerado, por poner un ejemplo). En vez de estar testeando con una batería, es mejor ir probando con las fuentes de poder que hay en el fablab, es un poco más engorroso pero aliviana un poco la carga. Otra cosa que no pudimos hacer fue probar los tiempos de solidificación de los diferentes materiales disponibles en el Fablab, para así tenerlos documentados y que la rotomoldeadora tuviera tiempos de giro predeterminados para los diferentes materiales.   A continuación hay una lista de los supuestos materiales de cimech a usar (no se pusieron antes para no interrumpir la lectura). Perfiles: https://www.cimech3d.cl/producto/vslot2020/ Uniones: https://www.cimech3d.cl/producto/ang90sen2020/ Ejes: https://www.cimech3d.cl/producto/eje-de-acero-inoxidable-304-diametro-08mm-diferentes-largos/ Rodamientos para el eje: https://www.cimech3d.cl/producto/kfl003-soporte-ovalado-con-rodamiento-17mm/ Poleas para transmitir movimiento: https://www.cimech3d.cl/producto/polea-dent-gt2-32-32-dientes-d-i-8mm-b-max-6mm/ Correas para las poleas: https://www.cimech3d.cl/producto/correa-dentada-gt2-6/ Rodamiento para el eje externo al marco: https://www.cimech3d.cl/producto/rodamiento-lineal-sc8uu/ Tuerca de mano: https://www.cimech3d.cl/producto/tuerca-para-apretar-con-la-mano-diferentes-roscas/

Máscaras de Evaporación

El contexto del desarrollo de máscaras de evaporación, es la necesidad de fabricar un circuito de Platino, el cual al tener un alto costo debe ser fabricado por la técnica de Sputtering (DIQBM) y/o Evaporador al Vacío (DFI). Este circuito (Figura 1) tiene como objetivo ser utilizado como sensor de gases, particularmente de hidrógeno, el cual debe ser medido constantemente al ser susceptible a la autoignición sobre el 4% de concentración en el aire. Figura 1. Esquema del circuito La investigación que tuvo como etapa la fabricación de máscaras para evaporar estos circuitos de Platino es de la Tésis del Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Mecánica, cuyo título y participantes son: Título: Diseño, construcción y puesta en marcha de un equipo para sensar hidrógeno en superficies mesoporosas Alumno: Nicolás Carvajal (DIMEC) Profesores a Cargo: Rodrigo Espinoza (DIQBM), Rodrigo Palma (DIMEC) y Marcos Flores (DFI) --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1. Método de Fabricación del Circuito con la máscara El Sputtering es un equipo el cual aplicando un alto potencial se puede ionizar un gas (como el Argón) y este gas ionizado al poseer carga es capaz de impactar el material ("blanco") siendo este pulverizado y eyectado en todas direcciones como se puede ver en la Figura 2. Figura 2. Funcionamiento Sputtering. El uso de la máscara tiene como objetivo dejar pasar el material pulverizado solo en sitios estratégicos, es decir, la máscara es una lámina que tiene agujeros justamente por donde debe pasar el material, quien posteriormente queda como una película delgada de aproximadamente 300 nm (espesor propio de la investigación, este puede variar) como se ve en la Figura 3. Figura 3. Resultado tras el uso de Sputtering. 2. Dificultades de la Fabricación de una Máscara Entre las propiedades del material usado como máscara esta: Ser una lámina muy delgada para evitar el efecto "pared". Debe ser menor a 0.2 mm El material debe no oxidarse con el paso del tiempo La lámina debe estar lo suficientemente plana para evitar el efecto "sombreado" Características que presentan dificultad en el diseño: La separación entre electrodos: 0.4 mm (implica el uso de pequeñas herramientas) Durante la fabricación hay que asegurarse de que la lámina no se flexione o se doble La fabricación profesional de estas máscaras es altamente costosa 3. Método propuesto de Fabricación y Resultados 3.1 Selección de la Lámina En primer lugar, la selección de la lámina a utilizar fue más que nada en base a la disponibilidad de láminas en el laboratorio donde se desarrolla la tesis (LABMAM). La lámina seleccionada es de 0.1 mm de espesor y de composición Cu/Ni de 55/45 respectivamente, cuya composición tiene la ventaja de ser resistente al desgaste y no tan corrosiva como lo sería una lámina de cobre puro. En la Figura 4 se dan más detalles de la lámina. Figura 4. Especificaciones lámina. 3.2 Selección de Equipo de Corte Debido a que la máscara se fabrica quitando material y que se debe evitar cualquier deformación plástica en la lámina, se utilizará el equipo CNC Roland Modela MDX-20, este equipo se utilizará procurando mantener la superficie firme, plana y con una base que se pueda trabajar.  Como esta máquina funciona bien con placas PCB se utilizará una placa PCB bajo la lámina para mantenerla plana y no dañar la superficie de acrílico del equipo.  3.3 Selección de la Herramienta de Corte Debido a que los canales deben ser pequeños, la punta de la herramienta también lo debe ser, y siempre considerando que el ángulo que está presente puede generar canales más grandes en uno de los lados de la lámina, ya que la parte inferior siempre será menor que la superior.  La herramienta seleccionada es una fresa de punta de 0.1 mm y con un ángulo de 60°. Esta herramienta fue comprada en AFEL y cuyo link del producto es: https://afel.cl/producto/punta-fresa-cnc-para-pcb-01mm-60/?v=5bc574a47246. 3.4 Preparación de la Lámina para la CNC Para cumplir lo relatado en el punto 3.2, la placa PCB es sellada por ambos lados con cinta doble faz (o de doble contacto) que preferiblemente sea muy delgada como la que está en la máquina MDX-20 que mide 0.1 mm de espesor. También se procura cortar los bordes de la cinta con cortante de modo tal de que no rebase la superficie de la PCB, resultando lo que se muestra en la Figura 5. Figura 5. PCB con la cinta de doble contacto adherida a la placa. Luego, al estar con el equipo MDX-20 se desprende el protector de la cinta que da el lado del cobre de la PCB y se pega al acrílico de la máquina. Y posteriormente, se desprende la cinta del otro lado y se pega la lámina previamente cortada (debe ser de tamaño menor a la placa PCB). 3.5 Consideraciones del diseño Como se puede ver en la Figura 6 en contraste de la Figura 1 (diseño inicial) se ha preferido separar la llegada de cada línea al lado contrario de 0.4 a 0.8 mm, esto con el objetivo de evitar el efecto sombreado, el cual se daba principalmente debido a que la fresa debía pasar más allá de lo estimado con tal de generar el fin rectangular de la línea horizontal, lo cual se explica en la Figura 7. Figura 6. Diseño Final.  Figura 7. La fresa excede el camino, generando una separación real mucho menor. Adicionalmente, y de mayor importancia es el borde del diseño, el cual se puede ver tanto en la Figura 1 como en la Figura 6 como un cuadrado de líneas negras. Este contorno tiene como objetivo cortar la máscara de la lámina y de dar las medidas correctas, lo cual se corrobora en la plataforma FabModules. 3.6 Parámetros en FabModules Los parámetros utilizados se han escogido experimentalmente, es decir, son los parámetros que mejor resultado entregaron en el propósito final de la máscara. Process: PCB traces 1/64 Machine: MDX-20 Las aplicaciones del fresado con la fresa mencionada anteriormente (0.1 mm en la punta) debe ser lenta, evitando que la punta falle. Por ello, no solo la velocidad será lenta, sino que la penetración en la lámina será progresiva en 3 pasadas. Primer fresado Speed (mm/s): 0.2 Cut Depth (mm): 0.1 Tool Diameter (mm): 0.3  (Aquí engañamos a la máquina para evitar ser afectados por el ángulo de la punta) Number of offsets: 1 (Con una pasada basta, de lo contrario la lámina se dobla) Segundo fresado Speed (mm/s): 0.5 (Se aumenta la velocidad ya que ahora la profundidad de penetración es menor) Cut Depth (mm): 0.14 Tool Diameter (mm): 0.3  Number of offsets: 1 Tercer fresado Speed (mm/s): 0.5 Cut Depth (mm): 0.17  (Esta es la profundidad que ha resultado con la cinta de doble contacto, dependiendo la cinta puede ser mayor o menor, incluso en ocaciones se tuvo que usar 0.18) Tool Diameter (mm): 0.3  Number of offsets: 1 3.7 Desprendimiento de la Máscara de la placa PCB A continuación, se dan a conocer los pasos para desprender la máscara y cuyos pasos deben ser seguidos al pie de la letra para evitar dañar la máscara: Se desprende cuidadosamente el conjunto PCB/Lámina de el acrílico de la MDX-20, para ello puede usar una hoja de cortante que está disponible en la caja metálica de la máquina Este conjunto es llevado a algún laboratorio o zona con extracción de aire y el conjunto es sumergido en acetona de alta pureza como la que se muestra en la Figura 8, y se deja sumergida durante 10 minutos. El objetivo de este procedimiento es suprimir la acción del adherente y poder desprender la máscara sin necesidad de doblarla. Se desprende fuertemente la lámina que no corresponde a la máscara, si es necesario doblarla se puede hacer, pero presionando la máscara para que no se desprenda en conjunto con la lámina. Para explicar mejor esta etapa se muestra la Figura 9. Tras haber desprendido la lámina restante es el turno de la máscara, para lo cual por uno de sus costados debe ser empujada, siempre mientras está sumergida en la acetona, esto sin uso excesivo de fuerza, a los 2 minutos máximos de aplicar fuerza leve se desprenderá. Finalmente, se debe limpiar el pegamento que aún está en la máscara, para ello utilice "cotones" o "varillas de papel", esto se debe hacer con mucho cuidado de no doblar ninguno de los canales de la máscara. Figura 8. Especificaciones Acetona. Figura 9. Desprendimiento de la lámina no utilizable. 3.8 Acabado de la Máscara Esta etapa de la fabricación se debe realizar debido a que la fresa no es recta y saca mayor material en la parte superior que en la inferior, y también debido a rebaba metálica que queda por debajo y encima de la máscara. Este acabado tiene 2 etapas: Pulido: Se utiliza una lija de número 1500 como se ve en la Figura 10, y procurando usar guantes, ya que estos permiten que la máscara no se resbale y pueda ser pulida. No debe ser sometido a un pulido agresivo, por el contrario, con mucha paciencia se debe sacar todo el material no deseado y pulirlo por ambos lados. Este proceso toma aproximadamente 1 hora. Limpieza: La limpieza es importante, ya que los equipos que usan la máscara son equipos sometidos a vacío, por lo cual una máscara sucia puede afectar estas condiciones. Se sugiere sumergir en acetona y aplicar baño ultrasónico durante 10 minutos, y posteriormente el mismo procedimiento con etanol. Figura 10. Se muestran guantes, lija y máscara. 3.9 Máscara resultante A continuación, se muestran dos tipos de máscaras resultantes (primer diseño y diseño final). Figura 11. Máscara resultante del primer diseño. Figura 12. Máscara resultante del diseño final. 4. Resultados del uso de la Máscara Tras obtener la máscara es necesario probar si es funcional para su propósito de generar un circuito. Las condiciones que debe cumplir este resultado son las siguientes: El circuito debe ser continuo (si no es pulido no se cumple esta condición) No debe haber contacto entre ambos electrodos (si el efecto sombreado no es sopesado habrá continuidad) El montaje de la máscara sobre el sustrato que tendrá el circuito se muestra en la Figura 13 (esta imagen es solo referencial, ya que el mejor resultado no se obtuvo con este montaje, donde claramente se ven canales levantados). Figura 13. Montaje experimental. Luego, tras ser sometido al equipo de Sputtering en el laboratorio del Profesor Rodrigo Espinoza utilizando Titanio (el propósito final es Platino) como material de prueba y como sustrato obleas de vidrio de microscopio, se obtiene lo que se muestra en la Figura 14. Figura 14. Resultado final con Ti. Las condiciones de continuidad fueron cumplidas al 100%, de hecho es posible ver que ambos electrodos no tienen ninguna unión, por lo cual este sustrato es funcional para ser usado en sensores de gases. 5. Conclusiones Se logró fabricar una máscara a menor costo de lo que presenta el mercado de máscaras de evaporación. Aunque, cuando hablamos de bajo costo debemos considerar el material consumido, dentro de lo cual lo más costoso son los 50 ml de acetona consumidos por cada fabricación de máscaras. Demostrar el principio utilizando Titanio es suficiente para prever su funcionamiento en Platino, aunque teniendo esos resultados serán publicados en este mismo proyecto a modo de actualización. Se debe ser muy cuidadoso en cada etapa del procedimiento, ya que si tan solo uno de los canales de la máscara se doblen, los contactos eléctricos se cruzan, y por lo tanto la máscara no es funcional. Esta técnica puede ser utilizada para cualquier tipo de fabricación de circuitos mediante evaporación (cuyo proceso puede ser industrializado, pero teniendo obviamente las máscaras fabricadas). 6. Agradecimientos Se agradece al FabLab de la Universidad de Chile por facilitar la CNC MDX-20 para lograr fabricar estas máscaras de evaporación. NOTA: Se dejan una máscara y un vidrio evaporado como muestrario en el FabLab con Gonzalo Olave. 7. Contactos Si usted necesita más información ya sea de la máscara o de otros equipos puede comunicarse con nosotros: Alumno: Nicolás Carvajal - hojanico19@gmail.com - +56942597670 Profesor: Rodrigo Espinoza - roespino@ing.uchile.cl  - Anexo 84239 Ubicación Laboratorio LABMAM: Beauchef 851, Edificio Oriente Piso -2

BioPrinter

El mundo de la impresión 3D La impresión 3D es un método de fabricación aditiva, que consiste en una técnica de producción controlada por computadora que construye un producto capa por capa. Aunque existen diferentes técnicas disponibles, los tres componentes básicos son[1]:   Diseño digital. Tecnología de impresión 3D. Material utilizado.  Las tecnologías de impresión 3D se pueden dividir en varias clases, esquematizadas en la siguiente figura. En principio, todo tipo de materiales puede ser utilizado para manufactura con técnicas de impresión 3D; desde arena a metales, cerámica, comida, células vivas y plástico. Las características principales de interés son la temperatura de fusión, viscosidad de fusión y tiempo de coagulación[1]. En los últimos años, el plástico se ha posicionado como el material más utilizado en manufactura, alcanzando una producción global anual de 300 millones de toneladas aproximadamente. El consumo de plástico en Chile es del orden de las 900.000 toneladas anuales (50 kg/habitante/año), siendo los plásticos más utilizados los polietilenos de alta y baja densidad (PEAD y PEBD), polipropileno (PP) y polietilentereftalato (PET). Se estima que el 10% del plástico producido globalmente se convierte en desechos oceánicos, representando una significativa amenaza ecológica y a la salud humana[2].   Debido a sus propiedades mecánicas y su bajo costo económico, el plástico es el material más utilizado para impresión 3D.   Plásticos más utilizados​​   Los plásticos para impresión 3D corresponden a filamentos, empaquetados en bobinas, los que corresponden a: PLA, ABS y PET. A continuación se presentan ventajas y desventajas de cada material, además de aplicaciones típicas de los mismos.   Poliácido Láctico (PLA) Este es el material más utilizado por quienes se inician en el mundo de la impresión 3D, se utiliza especialmente para fabricación de elementos decorativos, figuras como maquetas y prototipos.  Ventajas  Desventajas  - Facilidad de impresión.  - No necesita cama caliente.  - Muy estable.  - Velocidad de impresión más rápida que otros materiales.  - Procede de materia orgánica (maiz, trigo, yuca, etc.).  - Biodegradable.  - Reciclable.  - Baja resistencia térmica (Se vuelve endeble a partir de los 60°C).  - Baja resistencia mecánica.  - Sensible a la humedad.   Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS) Este material procede del petróleo, es muy utilizado en la indstria para fabricación de elementos mecánicos, piezas de automoción, entre otros. También se puede utilizar para elementos decorativos y otras aplicaciones.  Ventajas  Desventajas  - Muy estable a altas temperaturas (de 80°C a 90°C).  - Conserva tenacidad a temperaturas extremas (de -40°C a 90°C).  - Alta capacidad de mecanizado (lijar, perforar, etc.).  - Resistente a ataques químicos.  - Muy resistente a impactos.  - Requiere de experiencia en impresión 3D.  - Dificultad de impresión.  - Contracción entre capas más rápidas que el PLA, pudiendo resquebrajarse.  - Puede producirse efecto warping.   Tereftalato de Polietileno (PET) Es muy utilizado para fabricar cualquier tipo de objeto o envase de uso alimenticio, elementos decorativos con transparencia, y otros.  Ventajas  Desventajas  - Alta transparencia, incluso en filamentos de color.  - Alta resistencia al desgaste y corrosión.  - Buena resistencia química y térmica.  - Resistente a impactos.  - Impermeable.  - Resiste esfuerzos permanentes (flexibilidad).  - Baja absorción de humedad.  - En el uso doméstico, permite cocción en microondas.  - Alta capacidad de mecanizado.  - Resistente a ácidos, bases y grasas.  - Levemente tóxico.  - No es biodegradable.  - Se vuelve endeble a partir de 70°C.   Biomateriales   Como se expuso anteriormente, el amplio uso de plásticos ha generado una verdadera crisis ambiental, con lo que se hace necesario incentivar el uso de materiales amigables con el medioambiente, que permitan una mejor gestión de residuos. Es aquí donde toman protagonismo los biomateriales, los que son fabricados a partir de abundantes fuentes de ingredientes naturales, por ejemplo: minerales, alimentos, desechos de la agricultura, entre otros.   En el caso de alimentos para producir biomateriales, se pueden usar numerosos tipos de cultivos para extraer azúcares, almidones, aceites o lignocelulosas, desde remolacha azucarera, maíz, colza, pastos perennes hasta residuos de cultivos. Estos cultivos pueden convertirse en productos químicos a granel de base biológica a través de diferentes técnicas de conversión. Los productos químicos a granel de base biológica a menudo son productos intermedios y se pueden convertir en una amplia gama de plásticos de base biológica[1].   Biomateriales extruibles   Debido a la gran diversidad de materias primas que son útiles para formar un biomaterial, estos poseen una variada cantidad de propiedades interesantes, que pueden ser aplicadas en distintos ámbitos, ya sea desde un biomaterial comestible a incluso uno capaz de neutralizar olores. Debido a que en este proyecto se busca imprimir y construir figuras 3D, se buscan biomateriales pastosos, con el fin de que sean fáciles de extruir. Dentro del FABLAB se manejan ciertos materiales con esta característica.   Para lograr imprimir con distintos materiales se debe utilizar un cabezal intercambiable según la densidad del material. Además, el material de impresión debe cumplir con el requisito de solidificar a temperatura ambiente. Aunque otra posibilidad es acoplar elementos a la impresora, tales que permitan variar la temperatura de extrusión y secado del respectivo material, por ejemplo, añadir una hot bed en la superficie de impresión hace posible modificar la temperatura de secado, ampliando la gama de materiales disponibles. En la página Materiom.org se proporcionan diversas recetas de biomateriales que se pueden testear en este dispositivo.     Componentes y detalles; BioPrinter   El modelo original de esta máquina corresponde a una MakerBot Replicator 2, donde el software para manejarla fue modificado con Arduino y ciertas componentes aditivas especiales para impresoras 3D. El programa de Arduino maneja todas las especificaciones de la máquina, asi como la velocidad del movimiento de los ejes, la pantalla de control, temperatura en caso de trabajar con este requerimiento, entre otros.    Se agregó una fuente de poder de 12V y 20 amperes para alimentar todos los componentes presentes en la impresora de biomateriales. Todas las especificaciones técnicas y eléctricas respecto al funcionamiento ya estan cubiertas para el presente proyecto, por lo que se han omitido en esta información.   Extrusor Dado que el extrusor de la Makerbot2 está diseñado para un filamento de plástico, para lograr depositar un biomaterial es necesario diseñar un extrusor cuya boquilla sea acorde al material, además de tener una resistencia a la presión suficiente para poder comprimirlo. Otro punto a tener en consideración consiste en el depósito de material, dado que en este caso, no corresponde a un filamento.    Si el material a imprimir se encuentra arriba junto con el extrusor, se tendría una posible sobrecarga para los motores que mueven los ejes, lo cual puede desencadenar en alguna falla de estos mismos. Incluso existiría el riesgo de caída del material hacia la impresion, evento totalmente indeseable en el desarrollo de esta.   Por ende, el diseño inicial contaba de un depósito que se conecta a la boquilla mediante una manguera. Este consistía en un contenedor con un tornillo sin fin para empujar el material, el problema de este diseño era la restricción que se generaba en la cantidad de material, por lo que se desecho este prototipo.   Para evitar restringir la cantidad de material disponible para la impresión, se diseña un contenedo rellenable, con un tornillo de Arquímides, capaz de impulsar el material hacia la boquilla. Este se puede observar en la siguiente figura.   La boquilla a utilizar queda presente en la siguiente figura. Como se puede observar en la figura anterior, la boquilla presenta dos agujeros por los cuales las mangueras se conectarían, llenando asi parcialmente el contenedor y tendría un continuo flujo de material para imprimir. El transporte del material por las mangueras se puede hacer con un compresor.   Chasis   Para el diseño del chasis se buscó plasmar la idea open source, persiguiendo la mayor visibilidad de la impresora, para esto se pensó en 2 paredes transparentes de acrilico en los costados laterales, para que se pudiera apreciar la máquina trabajando. Para la cara trasera se colocaría una pared de aluminio por estetica y para la cara delantera se busca cubrir solo los bordes, es decir, el esqueleto de la impresora original, para evitar dificultades al retirar la impresión 3D, igualmente con aluminio. En la siguiente figura se plasma lo buscado.     Referencias [1] Wijk, A. and Wijk, I. (2015). 3D printing with biomaterials. Amsterdam: IOS Press. [2] Replacing Plastics with Biomaterial (Penn State College of Agricultural Sciences). (2019). [online] Available at: https://agsci.psu.edu/research/impacts/replacing-plastics-with-biomaterial [Accessed 30 Dec. 2019]. [3] Materiom.org. (2018). [online] Available at: https://materiom.org/ [Accessed 30 Dec. 2019].        

Printing metamaterials layer by layer by dripping drops on a elastomer

Lograr la creación de un metamaterial mediante una modificación estructural dada en un elastómero. Todo esto se llevó a cabo gracias la impresora 3D MakerBot, una bomba de agua, silicona (VPS) un poco de código y paciencia. Con un flujo constante desde la bomba hacia una jeringa que permitia una acumulación de agua y posterior caída de esta debido a su propio peso (Dripping drops). Se crearon 4 hileras de cuatro gotas cada una que fueron posicionadas en la silicona (en un principio líquida, luego se solidificaba), para dar la noción de un modelo 3D del polímero. Se pudo formar patrones periódicos en el elastómero (en este caso un cuadrado de 4x4. En las fotos hay unas pequeñas gotitas que rompieron con el patrón, pues estas intrínsecamente al terminar de hacer la impresión con agua, sentían la necesidad de sabotear el orden). Esto permitió un scattering de ondas mecánicas a través de un shaker que al finalizar el proyecto, entregó la valiosa información de que dicha modificación estructural hacía que dicho material absorbiese más energía para frecuencias determinadas, a comparación de su contraparte sin intervención de gotas. (Veáse el gráfico superior como el elastómero modificado y el inferior el bulk de este).  

FaceShield / COVID-19

Mascarilla Open Source tipo Face Shield (escudo facial) desarrollada bajo el contexto de urgencia por COVID-19, para responder a la falta de insumos médicos. Este tipo de mascarilla es recomendada por la OMS como parte del equipamiento de protección básico para profesionales de la salud. Para una completa protección, esta mascarilla debe complementarse con mascarillas N95 y antiparras. Esta mascarilla podría aumentar el periodo de uso higiénico de las N95. La mascarilla está compuesta por dos elementos: una pieza impresa en 3D (que estructura el dispositivo) y una mica tamaño carta sin ningún tipo de intervención (que protege al usuario de infección). La mascarilla apunta a ser un dispositivo masivo, de bajo costo y reutilizable para responder a la emergencia sanitaria.     DOCUMENTACIÓN: Github Fablab U de Chile LICENCIA Creative Commons LICENSE-CC-BY Permisos: Uso comercial, modificación, distribución, uso privado. Limitaciones: Responsabilidad, uso de marca registrada, uso de patentes, garantía. https://github.com/FabLabUChile/fabuchile-face-shield PRECIO ÉTICO DE VENTA: Máximo CL$7.000 c/u. Sin IVA. Incluye fabricación, traslado y sanitización. MATERIALES: 1. Mica: Transparente, tamaño carta (220x280 mm), 0.2 mm de espesor. 2. Filamento de impresión 3D: PLA, 1.75 mm. Utiliza PLA por la facilidad de impresión, disponibilidad y resistencia mecánica, así como por tener una baja huella de carbono y ser compostable. 3. Banda elástica de cualquier tipo. FABRICACIÓN: Impresión 3D - AFES.CL vincula y coordina una red de fabricantes con impresoras 3D, creando un modelo de producción distribuida y colaborativa. Por cada fabricante se utiliza máscara facial y un par de guantes nuevos por cada lote de piezas. Post procesos - Posterior a la impresión, la pieza se almacena inmediatamente en una bolsa con cierre hermético y se envía rotulado a una única Estación de Sanitización. Las entregas se realizan en packs de 5 unidades e incluyen mica y elásticos para cada dispositivo. MONTAJE: El usuario debe montar la mica en la pieza impresa 3D, por dentro de las 3 pestañas. USO: Lavar constantemente con abundante jabón y agua, siguiendo las indicaciones de limpieza de la institución médica. La pieza impresa en 3D se puede lavar a máximo 40 grados.      

Faceshield 2.0

Luego de que médicos manifestaran la necesidad de poder levantar sus escudos faciales, para poder realizar diferentes tipos de actividades como comer, beber algo, tener una mejor visual, contestar el teléfono, entre otros, mientras realizan sus labores, es que se lleva a cabo el desafío de diseñar un modelo de FaceShield con visión parcial, que se pueda levantar en diferentes grados, quedándose fijo en esa zona, y luego se pueda volver a bajar, tratando de brindar la mayor seguridad posible, pues los médicos que se encuentran trabajando en la UCI con pacientes diagnosticados de Coronavirus, están mucho más expuestos a la posibilidad de contagiarse. En adelante, se presentará el proceso metodológico de construcción de nuestro modelo FaceShield 2.0, el cual contiene métodos de observación, definición de atributos y rasgos formales, diseños, prototipo, entroe otros alcances del proyecto. Método de Observación USUARIO. Percepciones que tienen los usuarios con respecto a la situación El usuario principal a analizar corresponde a un médico de la UCI, con un rango de edad entre los 24 y 65 años. A diario, ellos tienen una alta cantidad de trabajo donde están expuestos en todo momento al contagio, por lo que son muy precavidos en cuanto a protección personal. La cantidad de aparatos e instrumentos que portan les genera incomodidad al momento de realizar sus actividades cotidianas, además de que deben tener bastante cuidado al momento de equiparse o de equiparse con vestimenta y dispositivos. OBJETOS. Elementos con los que se relaciona el usuario, dando énfasis a las que pudiesen tener contacto con la máscara facial. ¿Qué objetos usan y con qué frecuencia?: Elementos de Protección Personal (EPP) y Objetos Personales tales como  Antiparras o anteojos → Podría ser necesario remover en casos de secar el sudor. Mascarillas tipo N95 → La mascarilla N95 se debe cambiar máximo cada 8 horas (según NIOSH). Se debe remover para beber o comer durante el turno. Máscara facial → Se debe remover para quitar el sudor, beber o comer durante la jornada Guantes de látex → Se deben cambiar luego de la interacción con cada paciente o luego del contacto con ciertos instrumentos que se involucran en las actividades Cubre pelo desechable → Puede no ser removido durante la jornada, pero podría quedar incómodo al momento de manipular el protector facial. Teléfono celular. → Sanitizar cada vez que este se ocupa. INTERACCIÓN. Observar en profundidad los comportamientos y acciones de los elementos o partes relacionadas. Acciones. En las actividades diarias, antes, durante, o después de ellas, es necesario levantar la máscara facial y la mascarilla por comodidad, además de quitarse y ponerse los guantes. Hay un constante movimiento de estos accesorios, que requieren ser manipulados con las manos, por lo que en general la máscara facial es un elemento en constante exposición que debe ser ocupada para brindar la protección necesaria, pero que para otras acciones debe ser quitada debido a incomodidad o limitantes que ofrece. También existe una constante interacción con los pacientes y otros personales de la salud (médicos, enfermeros, paramédicos) quienes deben sentirse seguros de contagio a la hora de interactuar entre ellos. AMBIENTE. Identificación del ambiente de trabajo y de uso de los elementos Lugar. Unidad de Cuidados Intensivos UCI Específico. Habitación o sala de cuidados, vestíbulos.  Análisis. Presencia de instrumentación médica, como ventiladores mecánicos, otros. El sistema de ventilación por lo general no es natural y se utilizan sistemas de inyección de aire que tienen por objetivo reducir la contaminación.  ACTIVIDADES. Acciones que las personas desarrollan y ejecutan en base a la situación analizada Cuidado de los pacientes infectados, donde hay una interacción directa con ellos al tener que tomarles la temperatura, llevarle los medicamentos, dialogar con el paciente y en algunos casos intubarlos a respiradores mecánicos. Por lo que se requiere una cobertura total de protección con la máscara facial. Manejo de herramientas médicas, en particular para estas situaciones el manejo e instalación de respiradores artificiales a los pacientes, es bastante usual. También manipulan bisturí (en caso de posible traqueotomía) y uso de sondas para limpieza. Nuevamente se requiere una cobertura total con la máscara facial. Uso de teléfono celular, como contestar llamadas, desbloquear celular (desbloqueo facial). En estos casos la máscara puede ser molesta por lo que se suelen quitar para brindar una visión total.  Eliminación de sudor bajo la máscara facial. Por lo que la máscara es quitada para la acción. Consumo de comida y bebestibles, pues dada la cantidad de tiempo que se encuentran trabajando es normal que de vez en cuando beban agua o café o tengan que comer algo, como claramente es imposible hacerlo con la máscara, esta es quitada, pero se nota que podría hacerse esta acción solo subiendo a un nivel intermedio la máscara. Descanso, pues en ocasiones los doctores hacen pausas para tomar un descanso y dormir una siesta, para lo que se quitan la máscara. El método de  observación permitió dar con variados hallazgos, los que ayudarán a diseñar un prototipo considerando estas situaciones. HALLAZGO. El escudo facial es parte de la cotidianeidad de los doctores, llegando a formar parte de su cuerpo en las extensas jornadas de trabajo. Se debería portar en todo momento, incluso en horarios de descanso, para brindarles mayor seguridad, además de que no es el único elemento que deben usar, por lo que debe calzar con los demás utensilios de los doctores. Basado en los principales hallazgos, el grupo comprende que el FaceShield 2.0 debe ser lo más cómodo posible, además de permitirle realizar a los médicos todos los procesos cotidianos y actividades de su trabajo, por lo que no debe ser molesto bajo ninguna circunstancia y además debe calzar con los demás utensilios que deben usar, por lo que debe encajar entre todos estos, para no limitar los usos de estos. Definición de Atributos y Rasgos Formales Los atributos se entienden como conceptos que van ligados con la experiencia del usuario, la usabilidad y la performance del producto. Por otro lado, los rasgos formales complementan a los atributos dando distintas características primarias que hablan de la forma, colores o materiales. A continuación, se presentan distintos atributos y sus respectivos rasgos formales Atributo → Rasgo Formal Intuitivo → Fácil manipulación Sencillo → Simple, Fácil construcción, Único mecanismo Portable → Liviano, Ergonómico a la cabeza Personalizable → Ajustable a la cabeza Adaptable → Mantener posición requerida Seguro → Flexible, Resistente, Elástico Visibilidad → Translúcido, Rango visual amplio. Accesible → Bajo costo, Replicable Reutilizable → Lavable, Desinfectable.  Definición de Idea a Nivel Conceptual Se busca definir una idea a nivel conceptual  para brindar un apoyo sobre que propósito y como debiese ser nuestro prototipo, inicialmente se define la idea de : "Sistema de barrera translúcida, que sea abatible y lavable con el propósito de minimizar los riesgos de contagio de virus suspendido en el ambiente, para uso de médicos que atienden a pacientes con Covid-19 en atención de UCI" Idea inicial que muestra el enfoque que se le dará y las características que debiera tener, pero la frase se siente un poco enredada y las características no dan total claridad por lo que se cambia por: "Barrera facial ligera, reutilizable y ajustable, que evita el ingreso del virus, que está en pacientes o suspendido en el aire, al cuerpo del personal de la salud que trabaja en la UCI" Definición más sencilla que establece qué es, cuales debieran ser sus características principales y para qué servirá. Primeros prototipos Ahora que ya se tienen los objetivos claros y un mayor conocimiento sobre el usuario, su entorno, las diferentes problemáticas y cómo debiera aspirar a ser nuestro prototipo, se comienza a realizar una serie de ideas, considerando todo lo que al grupo se le ocurre, proceso conocido como Lluvia de ideas (en el archivo Lluvia de ideas puede ver las diferentes ideas de mecanismos y diseños). Ya con diversas ideas en mano, se procede a seleccionar el prototipo que se usará, siendo este el que pasará por la futura impresión y posterior análisis. Se selecciona el modelo: Se escoge principalmente por su mecanismo simple que permite subir y bajar el escudo con un simple movimiento, aunque se generan dudas respecto a si el mecanismo funcionará debido a la precisión de las piezas, además de que no estamos seguros de las fallas que puedan ocurrir al momento de probar el mecanismo. Además cuenta con detalles como una zona de agarre para que el usuario lo pueda subir y bajar y se espera que su armado sea bastante simple.   Primeras impresiones 3D Finalmente se lleva a cabo la impresión 3D del primer prototipo, a continuación se presentan los pro y contras que se pudieron observar: -Pros: El mecanismo funciona de manera correcta, es decir, se puede subir y se mantiene allí, y luego puede bajarse. Intuitivo de usar y manejar. El armado es simple y solo una pieza requirió post-procesamiento. -Contras: El resorte tiende a inclinarse a un lado, lo que terminó comprometiendo hasta que se rompió.     El cintillo al tener sus patas acercándose entre ellas, al estirarlas generan un tope en la estructura, lo que compromete el sistema. En la posición que cubre todo el rostro, se puede bajar un poco más, lo que podría generar molestias al usuario. Por lo que por ahora se concluye que el mecanismo va por muy buen camino y requiere afinar detalles para que funcione de mejor forma y a largo plazo, para esto se proponen posibles soluciones como:  Cambiar la forma donde se ensambla el  resorte (se recomienda realizar una forma circular).  Diseñar las patas en forma paralela.  Se ve la posibilidad de imprimir todo el mecanismo junto, para acelerar procesos. El modelo (primer prototipo) obtenido fue: Diseño final Se realizan las posibles soluciones planteadas, por lo que las patas de la Faceshield son puestas en forma paralela, se adapta la forma del ensamble para un mejor encaje, pero no se logra encontrar una forma para imprimir el mecanismo junto, debido a que el ensamble no funcionaria al estar pagado al cintillo, pero se considera como un pequeño detalle pues el armado del producto es bastante sencillo. Además se agrega un tope para que la parte móvil no baje mas de lo necesario. Por lo que finalmente el modelo nuevo arregla casi todos los problemas anteriores y funciona de muy buena manera, por lo que se da por finalizado. Ahora el modelo y sus indicaciones pueden encontrarse en GithHub, donde cualquier persona que lo desee pueda imprimirlo, ya sean los propios médicos u personas más especializadas en el ámbito maker puedan ocuparlo como fuente de inspiración para realizar mejores modelos, esperándose que su uso se expanda, permitiéndole que los médicos tengan la oportunidad de usarlo y ver en él un utensilio que facilite su trabajo y los ayude a cumplir su arduo labor en estos tiempos de pandemia.    

Salva Orejas para escudo facial

Contexto El proyecto nace a partir de la situación vivida en el 2020, en la que la pandemia obliga al personal médico a usar elemento de protección personal. Entre ellos, resaltamos el escudo facial y la mascarilla. La mascarilla es un elemento que busca proteger las vías respiratorias de diversos elemento en el aire, la cual usa las orejas como apoyo. Como el personal de salud trata con pacientes enfermos de COVID-19, siempre tienen que usar la mascarilla, y al estar apoyadas en las orejas, éstas sufren daño por la presión y rozamiento. En base a las molestias ocacionadas por el uso de mascarillas con elástico, se busca una solución al problema.   Antecedentes Con el fin de definir a nuestro público objetivo y entender el contexto en el que están inmersos, se aplica el método AEIOU. El método hace referencia a las actividades que realiza el público objetivo, el entorno en el que se encuentra, las intereacciones con otras personas, los obejtos con lo que se relaciona, y en definitiva, el usuario al que no referimos. Puesto que la situación no permitía una investigación a terreno, la información es en base a lo que se puede encontrar en vídeos, e información dada por personas involucradas en el servicio de salud. Método AEIOU Actividades Entorno Interacciones Objetos Usuario Atención de pacientes (conversar con paciente, tomas de muestras, cuidado intensivo de los pacientes). Box de cuidado intensivo, box de oficina, pasillos de mobilización y sala de descanso. Pacientes y personal. Escudos faciales, lentes óticos, mallas para pelos, guantes desechables, antiparras, credecial, cubre zapatos. Personal de salud UCI   Además de lo anterior, se descubrieron otros detalles que condicionan el problema: Existe un orden para ponerse y sacarse los elementos, importante es que la mascarillas, normalmente, se colcoca antes del escudo facial. Las mascarillas se usan por periodos prolongados, pues su vida útil es de 12 hrs.   Definiendo el producto En base a las necesidades, se realiza un primer acercamiento al producto, en el cual se definen los atributos deseados, y sus ragos formales asociados a ellos: Portable - Rasgo Formal: Ligero, pequeño, compacto, enganchado. Ergonómico - Rasgo formal: Suave, liso, flexible, borde curvo. Reconocible. Reutilizable. Fácil de maniobrar Resumiendo los atributos en una frase: " Distanciador fácil de desmontar, ubicable, y ligero que alivie el uso de mascarillas en personal de salud de la UCI."   Ideas y prototipado El principal problema es que la tensión del elástico de la mascarilla es transmitida directamente a las orejas, así que se trata de transmitir ese esfuerzo a otra parte de la cabeza. El primer aproximamiento a esto se hizo a través de un cintillo con ganchos para sostener la mascarilla. Esta idea fue prototipada con goma eva, palos de maqueta, silicona para pegar entre ambos, y corchetes para sostener la goma eva consigo misma. El problema que surgió fue que este dispositivo seguía apoyándose en las orejas, por lo que no solucionaba el problema.   Siguiendo la idea del cintillo, se busca ahora que el esfuerzo sea resistido en la componente horizontal, e, inspirándose en los escudos faciales, se crea un tipo de casco con el fin de sostener la mascarilla. Al igual que el caso anterior, el prototipo fua fabricado con goma eva, palos de maqueta, silicona, y corchetes. Este prototipo cumple con que la mascarilla deje de molestar a nivel de orejas; resiste la tensión a través del conector que pasa por detrás de la nuca, y es sostenido por la estructura que va en la cabeza. Sin embargo, es demasiado invasiva, y su uso dificulta el uso del escudo facial, otra protección que es requerida por los trabajadores de la UCI, por lo que la idea es descartada. En base a la idea de que el personal de la UCI usa escudos faciales, se crea el tercer prototipo. Este es similar al anterior en que los elásticos de la mascarillason sostenidos en el lateral de la cabeza, y existe un conector entre los ganchos que sujetan que pasa por atrás de la nuca, pero en vez de ser similar al escudo facial, se ancla a él. A diferencia del boceto, el prototipo tiene los ganchos de la mascarillas en el lado contrario al de los sujetadores que se ensamblan al escudo facial. En este prototipo, se cumple que sea ligero, enganchable, ubicable, y fácil de desmontar, pues está conectado al escudo facial.   Modelamiento Ya teniendo un prototipo que cumple con los requisitos, se pasa a crear el modelo, con el fin de imprimirlo en 3D. A diferencia del prototipo, la pieza tiene un sistema que permite su flexibilidad en PLA, con el fin de simular el material que es la goma eva. Se pudo optar por ABS, pero con el fin de que la pieza sea más accesible al público, se descarta. Las dimensiones son de 230x140x20 [mm], pero por limitaciones de la impresora, se redujo en un 80% el largo y ancho. El sistema para lograr flexión funciona, pero los ganchos que sujetan al escudo tienen problemas de dimensiones, pues el escudo probado es más grueso y menos ancho de lo estimado. Otro problema que surge en el modelo impreso es respecto a los apoyos necesarios en los ganchos para que tengan su forma de "C"; son difíciles de remover, y dificultan la instalación del modelo en el cintillo del escudo facial.   Se crea entonces un nuevo modelo, con base en las pinzas de ropa, los cuales se aferran al cintillo del escudo facial. Para este segundo modelo, el sistema se compone de cuatro piezas, dos por cada lado, las cuales se ensamblan; una parte se afirma del cintillo del escudo facial, mientras la otra sostienen la mascarilla. La impresión de este modelo presentó dos problemas. El primero fue la distancia de los dientes de la pinza, pues la separación es muy poca, y en la impresión se juntan. El segundo fue el tamaño de los encajes; no había juego, por lo que no entraban los cilindros en los agujeros. Ambos problemas fueron solucionados en una segunda iteración, de las cuales no se tienen imágenes físicas.   Resultado final Evaluación de Eduardo Kattar Ligero                  Fácil de usar          Cómodo              Satisfacción genreal 5.0 5.0 6.0 6.0     Proyecciones futuras El modelo final fue impreso y evaluado por un profesional en el área de medicina, el cual realizó las siguientes observaciones, las culaes pueden ser trabajadas en una segunda versión del proyecto: No es tan ligero: Este problema puede ser solucionado disminuyendo el tamaño de la estructura, el infill, y las capas, pero por falta de medios para poder imprimir modelos de forma más regular, no se pudo arreglar. Sólo puedeser usado con el escudo facial: El ideal del proyecto es usar un sistema que no dependa de otros, similar al los Ear Saver, pero que sea fácil de maniobrar. Mejorar los dos puntos anteriores debería ser el siguiente paso en este proyecto.   Créditos O3D, Clothespins:  https://www.thingiverse.com/thing:1766868

Offendoor M2EHPHV - Touchless Device

IDEAS DE PROYECTOS PRELIMINARES Ya habiendo analizado y declarado las características deseadas para nuestro proyecto se optó por dar espacio al pensamiento creativo de cada uno de los integrantes del grupo y así presentar distintas alternativas que cumplan con el objetivo principal definido para el proyecto: Crear una “Interfaz de activación adaptable, intuitivo, ergonómico higiénico, esteril para abrir puertas de manera touchless para personal médico de UCI”.   Dentro de las puertas sin contacto, en lugar de evitarlo por completo nos enfocaremos en reducirlo al mínimo o al menos acotarlo a las zonas del cuerpo que no están en contacto directo con pacientesdescubrimientos realizados durante la etapa de investigación se aborda el problema de fabricar un dispositivo completamente “touchless” haciendo uso de las tecnologías de fabricación digital, principalmente de impresión 3D. Por esto y teniendo siempre en mente  se propone una nueva propuesta para abrir. Se decide por enfocar el trabajo en mecanismos activados con el codo ya que el usuario objetivo(personal UCI) debe realizar por protocolo un lado de manos intensivo el cual incluye parte del antebrazo, adicionalmente se determinó que el codo es una zona de bajo riesgo de contacto con la cara y manos del mismo usuario reduciendo los potenciales riesgos intencionales. De la misma forma se decidió concentrar los esfuerzos en tan solo uno de los modelo de puertas hallados en las zonas UCI en la actualidad, la opción seleccionada es la manilla tipo palanca ya que según nuestra fuente (Clínica Cordillera, Hospital Barros Luco)  son las más comúnmente encontradas y al tener un funcionamiento similar a las manillas de uso doméstico favorece el proceso de prototipado y prueba en casa.   A continuación se presenta una breve descripción de cada una de las ideas acompañada de su respectivo análisis de pros y contras.   IDEA 1: En grandes rasgos corresponde a una estructura en 2 partes, la primera con forma de “L” se posiciona por sobre la manilla y permite accionar una manilla tradicional con un movimiento lateral del codo, la segunda parte consiste en una especie de seguro para anclar la “L” desde la vista inferior de la manilla, el diseño de la imagen contempla la opción de ajustar el seguro a distintas secciones/diámetro de manilla..      Pros: Simple Adaptable a manilla Usa el codo Contras: Sistema de apertura no es tan intuitivo ni eficiente Mecanismo de acople puede fallar   IDEA 2:   La idea se resume en un brazo recto que se extiende de forma vertical desde la manilla, en la parte superior de éste se encuentra una especie de bandeja sobre la cual el usuario puede ejercer con el codo una fuerza hacia abajo y de esta forma activar la apertura de la puerta mediante el torque realizado a la manilla. Se plantea la opción de hacer el largo del brazo variable y así ajustarlo a distintos rangos de altura para distintos usuarios.   Pros: Movimiento más intuitivo Adaptable Usa el codo Contra: Acople mágico Rango adaptable desconocido (depende de la impresión) Frágil Geometría limita el movimiento   IDEA 3:   Corresponde a una única pieza diseñada de forma anatómica a la curvatura natural del codo la cual es colocada en el extremo libre de la manilla. La activación se realiza de la misma forma en que se haría convencionalmente con el beneficio de que la geometría evita que el codo “resbale” durante el proceso de apertura. Al estar ensamblado directamente sobre la manilla implica que está a la misma altura de la ya mencionada manilla y para algunos usuarios(dependiendo de su altura) resultaría necesario agacharse para hacer su uso de forma correcta.     Pros: Simple Ergonómico para el codo Contra: Altura del codo Acople indefinido Volumen de impresión Altura de la pieza necesita encontrarse   IDEA 4:   La última idea se compone de una estructura simple la cual permite un posicionamiento del codo y de la zona alta del antebrazo sobre una bandeja anatómicamente curvada. La activación del mecanismo de apertura se produce a través del lateral-abajo del codo, permite aplicar la fuerza de forma continua y más regulada debido a una área de contacto mayor.   Pros: Funcional Acople simple Separable en dos piezas Contra: Hay contacto con otras parte además del codo Volumen de impresión   PRIMERA ENTREGA   Para la primera entrega del proyecto correspondiente al Control 1 del curso ME4030 Seminario de Diseño e Innovación Tecnológica se ha decidido por adaptar la IDEA 1 de acuerdo a los comentarios realizados por el grupo.   La primera modificación consiste en cambiar la forma de “L’ con la que fue planteada inicialmente la idea y reemplazarla por una sección semicircular de uno 15 cm de diámetro. De esta forma se espera una interacción más cómoda y ergonómica con el usuario, además de reducir el volumen de impresión requerido para el brazo.   También se incorpora una pequeña y delgada saliente en el borde de la zona de contacto con el codo, con ella se espera que el mecanismo no sirva tan solo para activar el mecanismo de apertura de la puerta sino que también sea capaz de abrirla. Para el caso en que la puerta abra hacia “afuera” no hay mayor inconveniente ya que tan solo se debe empujar ligeramente puede ser con el mismo codo o incluso con alguna otra parte del cuerpo como el pie. Para el caso en que la puerta abra hacia “adentro” el problema se complica ya que se debe realizar el movimiento de “tirar” y sin ningún punto de apoyo o sujeción este se vuelve prácticamente imposible sin la ayuda de las manos.   Se diseña la “base” como la parte del mecanismo que se coloca por sobre la manilla y a la cual se ensamblan las otras parte del diseño, esta se sujeta de ambas secciones perpendiculares de la manilla proporcionando estabilidad frente a los movimientos laterales para activar el mecanismo y movimientos adelante-atrás para abrir la puerta.    El brazo se une a la base mediante un acople deslizante lo cual facilita su inserción y extracción de forma rápida e intuitiva, esto con el objetivo de higienizar periódicamente según establezcan los protocolos del área donde está inserto.    Se mantiene la idea de hacer un diseño adaptable a distintos diámetros de la sección transversal de la  manilla, los cuales varían entre la 15 mm y los 20 mm dependiendo del fabricante. El diseño contempla un cierre mediante “tapas” desde la vista inferior de la manilla, el cierre está pensado para 3 rangos de diámetros con el uso de pestañas de encaje tipo escalonado.       FEEDBACK PRIMERA ENTREGA Poca integración de ergonomía en el diseño: efectivamente debido a un error el diámetro de la sección curvada del brazo resultó mucho menor a lo discutido con el grupo, esta diferencia entre el valor necesario(alrededor de 15 cm, probado mediante prototipos casero) con el resultante en la impresión provoca una mal calce con el codo del usuario. Se plantea su corrección para la siguiente entrega.     Modelo poco eficiente para impresión 3D: tal como expresa el comentario, el objetivo del diseño era que cumpliese con la funcionalidad propuesta y nunca fue considerado los defectos del proceso de impresión que se realizaría posteriormente, solo se asumió que sería posible.   No se tuvo en cuenta la posición que debía tener cada pieza al momento de la impresión, por lo que en muchas partes se requería el uso de material de soporte. Aumentando el tiempo de impresión, el tiempo de preparación del producto antes de ser utilizado y  disminuyendo la calidad de las terminaciones. Se estudiaran las distintas estrategias para minimizar dentro de lo posible el material de soporte para futuras entregas.     Piezas muy voluminosas: El diseño es un tanto tosco y grueso, y no contempla una optimización del material utilizado así como el tiempo necesario para su impresión que en las condiciones actuales es de alrededor de 13 horas. Se enfatiza en que no basta la funcionalidad de la pieza por sí sola sino que también se debe hacer un uso eficiente de los recursos.   Adicionalmente una refinación en el diseño permitirá hacer el modelo más manual, fácil de ensamblar y por lo tanto más amigable con el usuario. Una propuesta es reducir el volumen de las piezas más grandes y modificar los cortes rectos a curvos para aumentar la resistencia mecánica de las piezas y mejorar la esteticidad del modelo.     Las “tapas” no calzan por lo que no es posible acoplar el modelo a la manilla: La poca experiencia modelando en 3D así como el mal uso de las tolerancias hicieron de un fracaso esta opción como cierre, se propone cambiar el diseño de la “tapas”.   Los comentarios de esta entregas serán utilizados como base al momento de re pensar las mejoras para hacer del diseño un dispositivo funcional y que se adapte a las realidades de fabricación del curso.   SEGUNDA ENTREGA    Se conserva la idea de la entrega anterior y se realizan las modificaciones con respecto a los comentarios del feedback.    Se corrige el diámetro del brazo en la zona de contacto con el codo, el nuevo diámetro de 12 cm fue definido al utilizar como referencia uno de los prototipo caseros realizados por uno de los integrantes del grupo.   También se suavizan los corte rectos y eliminación de piezas con “voladizos”, de esta forma se integra la geometría del diseño con su proceso de fabricación, específicamente, se reduce el volumen final de impresión y el uso de material de soporte (probado en Cura), a raíz de esto se reduce el tiempo de impresión y el tiempo de preparación del producto previo a su uso y, con estas modificaciones se hace visualmente más agradable a los usuarios.   Por último se cambia el diseño de las “tapas” con las que se cierra el modelo a la manilla, se decide su cambio por “tapas” de tipo deslizante fijas para un único diámetro de manilla predefinido. Aclarar que esto no significa restarle adaptabilidad al diseño ya que el diámetro de la sección transversal de la manilla puede ser modificado según los requerimientos de cada usuario desde el diseño en autocad.    FEEDBACK SEGUNDA ENTREGA   El principal feedback que se obtiene por parte de un profesional de la salud de la clínica Christus UC fue que es un buen diseño, pero que no es tan adaptable para manillas que tienen la punta curvada, lo cual dificulta su instalación y posterior uso. En términos de los atributos buscados para esta solución el especialista destaca que puede mejorarse cada uno de los atributos, especialmente lo intuitivo de la solución, es decir, mejorar el diseño para que sea más evidente que es necesario utilizar el codo para abrir la puerta, y que sea más intuitivo el uso de esta solución.     CONCLUSIONES Y TRABAJO FUTURO   Para situaciones tan extremas como la actual pandemia nos presenta, hasta las situaciones más habituales requieren ser vistas con un ojo crítico, puesto que en este caso en particular pueden ser fuente de contagio. Si bien el objetivo propuesto a primera vista es simple, tiene una repercusión muy grande si hablamos de que su uso se hace en lugares que atienden a casos positivos de covid-19. Como tal, el proyecto propuesto se pudo lograr aunque no de manera perfecta, un factor que influyó de gran peso en el mejoramiento de imperfecciones del proyecto fue el no poder hacer de manera presencial, pues limitó la cantidad de impresiones de prueba a manera de arreglar posibles defectos funcionales y no funcionales; adicionalmente con lo anterior, el trabajo a nivel grupal de un proyecto físico por medio de plataformas digitales disminuye el tiempo de trabajo, ya que se trabaja con más eficiencia; pero no tiene tanto peso como lo dicho en un principio. Para trabajos posteriores del OFFENDOR M2ELHPHV es necesario tener en cuenta el feedback de la última entrega el cual requiere un perfeccionamiento mayor en la adaptabilidad de la manilla y la intuitividad del uso del codo.

Fab Lab America

Bioprinter- Aplicación de bioplásticos a base de Almidón y Agar-agar a tecnologías FDM

Contexto A finales del año 2019 un nuevo virus se esparcía por China, donde el gobierno de aquel país debió realizar estrictas cuarentenas para reducir el número de contagios y muertes de sus ciudadanos ante la desconocida enfermedad que generaba, una premonición de lo que sucedería en el mundo entero meses más tarde. Debido a la crisis sanitaria mundial que se provocó, los países empezaron una batalla para adquirir insumos médicos tales como ventiladores mecánicos, mascarillas, guantes de látex, entre otros implementos, donde los países con un menor poder adquisitivo fueron los más perjudicados, debido a su poca capacidad de negociación.  En este contexto, participantes del Laboratorio de fabricación digital de la universidad de Chile (FabLab uChile, desde ahora simplemente FabLab) volcaron sus esfuerzos para desarrollar algunos implementos que pudieran ser útiles para los equipos médicos de hospitales del país, con ayuda de herramientas de prototipado rápido pudieron desarrollar escudos faciales para el personal médico y el ventilador mecánico de emergencia BAMBÚ. Su experiencia en el desarrollo de estos productos mostró la hiperdependencia que Chile tiene de otras naciones, como China, y el pobre poder de respuesta de la industria nacional ante situaciones adversas. En este contexto se plantea un sistema sustentable, que conecte el territorio con el desarrollo de productos, el Nodo de bio-fabricación, donde se desarrolla este proyecto , en el cual se trata de aplicar bioplásticos que necesiten procesos de cocción a tecnologías de impresión 3D. Bioplásticos cocinados (CIY). Los bioplásticos CIY son el resultado de mezclar ingredientes de fuentes naturales. Según la proporción de los elementos en la mezcla, características de los ingredientes, pH de la mezcla y temperatura de cocción se obtienen bioplásticos con distintas propiedades mecánicas. La estructura básica de una receta para crear un bioplástico CIY es: Solvente: Sustancia que se utiliza para disolver y mezclar los ingredientes, se presenta en una proporción Mayor que los demás elementos. El agua es el más utilizado para estos tipos de bioplásticos. Gelificante: Es la sustancia capaz de crear geles mediante el proceso de gelificación.  En la elaboración de bioplásticos también se les denominan “aglomerantes” ya que estos materiales son los encargados de unir los distintos fragmentos presentes en las recetas. Los aglomerantes naturales usado para este propósito son: Agar-agar Alginato Almidones Gelatinas Pectina Carragenina Quitosano Entre otros Plastificante: Sustancia que se utiliza como aditivo para mejorar la flexibilidad del biomaterial. El plastificante usado en gran parte de las recetas de bioplásticos es la Glicerina (o glicerol), debido que es un producto que se puede obtener de origen vegetal, comercialmente fácil de conseguir y económico. También son utilizados como plastificantes el aceite de soya epoxidado, aceite de cardanol y aceite de linaza epoxidado. Una mayor concentración de plastificante en el bioplástico genera que el material presente una mayor elongación, pero también reducirá su resistencia a la tracción. Conservante: Los conservantes preservan y evitan la aparición de hongos en los bioplásticos. Conservantes utilizados de origen natural para la creación de bioplásticos son: Limón Sal Vinagre Azúcar Ajo Clavo de olor Además, se pueden agregar un material de relleno o “filler” que proporciona textura y color, como lo es la borra de café, cáscara de huevo, aserrín, etc.   Biomaterial a base de borra de material con conservante Biomaterial a base de borra de cafe sin conservante Punto de gelificación: un concepto clave para poder crear bioplásticos con los elementos mencionados es la temperatura de gelificación, que se define como la temperatura donde inicia el proceso de gelatinización y dependiendo del gelificante y la proporción de los elementos usados va entre los 36° a los 70° [C].   Gelificación: Proceso donde el gelificante al estar mezclado con agua y calentar la mezcla hasta la temperatura de gelificación, el granulo del gelificante empieza a absorber agua, hinchándose. Se pierde el ordenamiento interno del grano debido a que los polisacáridos que los componen empiezan a hidratarse (ruptura de puentes hidrógenos entre moléculas y reemplazados por moléculas de agua), donde finalmente el granulo se rompe parcialmente y se dispersan los polímeros de su estructura en la disolución.   Retrogradación: Proceso que se inicia después de la gelificación del granulo del gelificante. La pasta creada con las cadenas de polisacáridos disgregadas en la solución empezará a perder agua y las cadenas se re-asociarán nuevamente por puentes hidrógenos, creando estructuras parcialmente ordenadas que se refleja en un gel firme y rígido.   Sinéresis: Pérdida de agua retenida dentro del gel.   Proceso de gelificación del almidón  Uno de los gelizicantes utilizados para este estudio es el Almidón de papa. El transfondo de esta decisión es que de las 7500 variadades de papas a nivel mundial, el 95% de ellas tiene un ancestro común, la papa nativa chilena Purpura Casposa. El otro gelificante que se utilizará es el Agar-Agar, ya que chile es uno de los principales productures a nivel mundial de este elemento, donde el año 2010 producia el 60% a nivel mundial de este ingrediente. Estado del arte En la actualidad se encuentran distintos proyectos que han aplicado biomateriales/bioplásticos en la impresión 3D. Comúnmente son materiales que no necesitan procesos de cocción, como a base de celulosa, cáscara de huevo, conchas, entre otros, y presentan distintos retos tecnológicos para su implementación. Uno de estos proyectos es desarrollado por Reflexlab Innovation Studio, quienes se han dedicado a desarrollar un biomaterial a base de celulosa para imprimir en 3D. Figura realizada por material a base de celulosa. Refexlab Innovatión studio. Experimentos preliminares En la investigación bibliográfica de este estudio, no se encontro una aplicación similar de bioplásticos a base de Agar-agar o almidón, por lo que se hace necesario experimentar y descubrir el potencial de estos biomateriales para ser incorporados en tecnologías de manufactura aditiva, en particular por el método de depocisión de material fundido (FDM), por la características de la pasta que se forma al cocinarlos. Siempre y cuando no se diga lo contrario, se utilizarán las siguientes recetas: Bioplástico a base de Agar-agar: -200 [ml] de agua -12 [gr] de Agar-Agar -10 [ml] de glicerína -3 [gr] de Propinato de calcio. Bioplástico a base de almidón de papa. -100 [ml] de agua. -6 [gr] de almidón -6 [ml] de glicerina -6 [ml] de vinagre blanco. Tambien se utilizan los siguientes implementos: -Vaso precipitado -cocinilla (gas o eléctrica) -termómetro -jeringas -equipo Legato 200 series (se puede hacer el proceso con un sistema similar o de forma manual, lo ideal es aue sea lo mas controlado posible). Generación de capas. La impresión 3D se basa en crear figuras mediante la superpocisión de capas. por lo que es necesario comprobar inicialmente si esto se puede crear con los materiales que se utilizan. Para esto preparamos las formulas mencionadas hasta alcanzar el punto de gelatinización de los biomateriales e inmediatamente ponemos la pasta generada en una manga pastelera con una boquilla de area circular de 6 [mm] de diámetro. Con las manos, trazamos distintas figuras tratando de simular el proceso de la impresión 3D por depocisión de material fundido (FDM).   Experimentos de almacenamiento Como los gelatinizantes usados no son solubles en agua a temperatura ambiente, se quiere observar el tiempo de retención de los ingredientes de bioplásticos en el solvente y el efecto de la temperatura sobre este tiempo. Para esto se realizan 3 muestras de cada una de las siguientes fórmulas: Bioplástico a base de Agar-Agar                                           Bioplástico a base de Almidón    -12 [gr] de Agar agar                                                             -6 [gr] de almidón de papa  -200 [ml] de Agua                                                                 -100 [ml] de Agua -10 [ml] de Glicerina                                                            -6 [ml] de glicerina -3 [gr] de propinato de calcio                                               - 6 [ml] de vinagre blanco Decantación: Se mezclan los ingredientes en un vaso precipitado y cada mezcla se calienta mientras se agita constantemente hasta las temperaturas mostradas en la Tabla 1, permitiendo una variación aproximada de ±2°[C] en cada situación. Una vez que la mezcla alcance la temperatura deseada, se saca el vaso precipitado de la fuente de calor y se coloca en una superficie horizontal y se mide el tiempo Ti [min] cuando se observa sedimentación en el vaso y Tf [min] cuando ya no se observa un cambio en el vaso precipitado.   Tabla 1: Temperaturas que se calientan las fórmulas de cada bioplástico. Muestra T° calentado [°C] 1 45 2 55 3 65 Almacenamiento Hermético: Se desea saber si el proceso de retrogradación se ralentiza o detiene si se almacenan los biomateriales seleccionados en contenedores herméticos que eviten la evaporación del agua.  Para esto se utilizan las fórmulas previas y se cocinan en un vaso precipitado de vidrio junto a una cocinilla eléctrica, hasta alcanzar el punto de gelatinización e inmediatamente se almacenan 15 [ml] en 3 jeringas de 30 [ml] por bioplástico. Se toma el tiempo y cada 24 [hrs] se toma una jeringa por biomaterial y manualmente se hacen 5 líneas de 100 [mm] con 3 capas cada una, para verificar si él material logro la retrogradación o se encuentra en un estado líquido. Se observa además la textura de cada muestra y si el almacenamiento planteado afecta en la generación de capas. Se mide el tiempo de secado dejando las muestras en un lugar libre de viento y a la sombra.   Tabla 2: Tabla de parámetros para experimento de almacenamiento hermético. Muestra 1 2 3 Tiempo verificación [hrs] 24 48 72 Cantidad por muestra [ml] 15 n°de capas por línea 3 Largo de líneas [mm] 100 Variación de agua Para saber cómo afecta la cantidad de agua de las recetas en la elaboración de capas se realiza lo siguiente. Para cada fórmula de los bioplástico mencionadas previamente se varia el agua aue contienen como indica la Tabla 3. Se cocina cada receta hasta notar un cambio en la viscosidad de la mezcla (alrededor de los 70°C) y de inmediato se almacenan en jeringas de 30 [ml]. Las jeringas se colocan una a una en el equipo Legato 200 series configurado para jeringa de 30 [ml] para un flujo de 5 [ml/min]. Se deposita el material en una superficie plana de madera y de forma manual, se mueve realizando una línea de aproximadamente 100 [mm], se realizan capas hasta que la estructura colapse. Tabla 3: Variación de agua para fórmula de bioplásticos. Muestra Agar-Agar Almidón 1 150 [ml] 60 [ml] 2 200 [ml] 100 [ml] 3 250 [ml] 150 [ml] 4 300 [ml] 200 [ml]   Calentado posterior Se estudia el efecto que produce calentar posteriormente los biomateriales que son almacenados en contenedores herméticos, en su capacidad de generar.  Para esto se preparan las dos fórmulas de bioplásticos mencionadas y se cocinan en un vaso precipitado hasta el punto de gelificación, se almacenan 30 [ml] de bioplástico en 4 jeringas por cada biomaterial. Se dejan reposar por un día. Una vez que se encuentran a temperatura ambiente, se introducen las jeringas en baño maría evitando que el agua del baño, entre o esté en contacto con el bioplástico almacenado en la jeringa. Las cuatro jeringas se calientan a temperaturas distintas las cuales se muestran en la Tabla 4 con una variación de ±3[°C]. Cuando el agua del baño maría alcanza la temperatura deseada, la jeringa se deja reposar alrededor de unos 10 [min] controlando de forma manual la temperatura del agua, y asegurar que el bioplástico al interior tenga la misma temperatura del baño. Transcurrido los 10 [min] se coloca la jeringa en el equipo Legato 200 serie, configurado para un flujo de 5 [ml/min]. Se da inicio al equipo y con la ayuda de una plataforma de madera, se generan líneas de 3 capas y de 100 [mm] de largo aproximadamente, moviendo la plataforma manualmente y manteniendo una altura de capa entre los 2 a 4 [mm].   Tabla 4: Parámetros del experimento de variación de agua. Muestra 1 2 3 4 T°[C] 60 80 90 100 Cantidad [ml] 30 Tiempo en baño maría [min] 10 n°de capas 3 Largo línea [mm] 100 flujo [ml/min] 5  Resultados experimentación preliminar Al realizar los experimentos anteriores se pudiron obtener resultados que permiten comprender la aplicación de los bioplásticos seleccionados, un resumen de los resultados más importante. Generación de capas. almidón Para el bioplástico a base de almidón de papa, si se pudieron generar cuerpos con el método FDM. Los cuerpos creados se generan mediante la superposición de capas y se pueden observar en la siguiente figura. Cuerpos realizados por método FDM con bioplástico a base de almidón de papa Las capas generadas se pueden unir entre si y presentan una buena defición, esto nos sugiere que este material se puede aplicar a la impresión 3D. Las figuras tienen algunos defectos que se asocian principalmente al pulso de quien realizó las figuras con la manga pastelera. Tambien qagunas figuras colapsan por que las capas no estas alineadas por los defectos mencionados o el material no poede soportar cierto peso sobre si. Esto se obserba en la siguiente imagen.   Capas que colapsan. Agar-agar El bioplástico a base de agar-agar puede generar capas por el método FDM pero la viscosidad del material es muy baja por lo que las capas no tienen definición. Se puede investigar aun con este materialm reduciendo el agua de su receta o encontrando otro metodo para aplicarlo a la impresión 3D. generación de capas con agar-agar  Almacenamiento  Ambas fórmulas de bioplásticos utilizadas decantan en un tiempo de alrededor de 3 [min], encualquier temperatura bajo el punto de gelificación, por lo que almacenar los materiales de esta forma no es recomendable. En las figuras siguientes se puede apreciar este fenómeno. Decantación de receta a base de almidón calentada a 45°[C] . Decantación de receta a base de agar-agar calentada a 45°[C]   Las pruebas de almacenamiento hermético pudieron mostrar que una vez cocinados los bioplásticos hasta su punto de gelificaciónm se pueden almacenar hasta por 3 días. Esto se debe que al ser contenedores herméticos, el agua presente en las fórmulas no puede dejar la pasta producida, frenando así el proceso de retrogradación de los materiales. En las siguientes imagenes se puede apreciar los materiales despues de dos días de almacenados en jeringas. bioplástico a base de almidónm dos días de almacenamiento bioplástico a base de agar-agar, 3 días de almacenamiento.   Un fenómeno que se presento con el material a base de agar-agar es que si se cocina sobre 5[°C] del punto de gelificaciónm este material se solidifica al interior de las jeringas, por lo que es necesario preparar cuidadosamente esta receta. material a base de agar.agar solidificado en jeringas.  Variación de agua Al variar el agua en las fórmulas, se pudo observar que con un mayor contenido de agua, estas se vuelven menos viscosas. Las recetas al ser menos viscosas no funcionan bien para generar cuerpos por la generación de capas con el método FDM. Las recetas que presentaron mejores resultados fueron para el bioplástico a base de almidón la que contenia 60 [ml] de agua y para el agar-agar 150 [ml] de agua.  Calentado posterior Al realizar un calentado posterior de las formulas almacenadas hermeticamente antes de ser depositadas para la generación de capa, se pudo observar que la calidad de la textura de las capas mejora conciderablemente. Esto se produce, ya que los materiales al alcanzar el punto de gelificación no presentan un grado de gelificación completo y es en ese momento se almacenanm al calentarlos a mayor temperatura el grado de gelificación aumenta obteniendo mejores resultados.   lineas realizadas con bioplástico a base de almidón, a la izquierda calentado a 92°C donde se obtuvo una linea completa. a la derecha calentado a 72°C donde la linea una vez que se seca se corta. lineas realizadas con bioplástico a base de agar-agar, a la izquierda calentado a 90°C donde se obtuvo una linea completa. a la derecha aplicado a T° ambiente. Diseño de equipo Con los resultados obtenidosm se pudierón obtener parámetros de diseño para un equipo que ayude a imprimir biomateriales, junto a otros parámetros dados. Tabla 5: Parámetros de diseño para equipo diseñado. ρflujo 1066,7 [kg/m3] μflujo 8000 [Pa*s] TIM 100 [°C] φBOQUILLA 4 [mm] Vim 50 [mm/s] Capacidad 200-500 [cc]   Selección de componentes En la siguiente lista se muestran los compoentes comerciales escogidos para el diseño del equipo: -Resistencia de boquilla de 220 [V], 235 [W] y diametro interno de 30 [mm] Imagen referencial de la boquilla seleccionada. -Conectores rápidos de 1/2" PQ-MPT    Conectores rápidos utilizados. -Relé estado solido 24 a 380 [V] SSR-25AD -Manguera poliuretano de 1/2 " -Motor nema 17 con reductor 1:5 motor nema seleccionado -Polea GT2 60 diente -Polea GT2 20 dientes -Corea GT2 6 [mm] de 268 [mm] de perimetro - Vara roscada TR8 de 400 [mm] -Tuerca TR8 de latón  Equipo El equipo desarrollado cuenta con 3 elementos: un extrusor, un contenedor de bioplástico y el sistema propulsor. Estos elementos se montaron en una impresora Creality ender 3, y en conjunton permiten desarrollar las pruebas de impresión que se describirán. El equipo se puede ver en la siguiente figura. Nueva versión de bioprinter. En la figura abajo, se puede apreciar el extrusor diseñado. Su cuerpo es de aluminio junto a una boquilla de latón. Permite calentar biomaterial hasta los 100 °C. Extrusor El contenedor de bioplásticos tiene una capacidad de 200 [cc] y presenta sellos de silicona realizados para este uso. Tiene un sistema que permite desmontarlo rápidamente de la base del sistema de propulsíon. Cuenta con un embolo en uno de sus extremo que es movido por el sistema propulsor para mover el bioplástico contenido.   Contenedor de bioplásticos   muestra de sellos realizados a medida  El sistema propulsor realiza el movimiento necesario para transportar el biomaterial desde el contenedor hasta la boquilla del extrusor. Sistema propulsor Planos de las piezas diseñadas se adjuntan en la carpeta archivos que se puede descargar acá. Pruebas de impresión 3D Se realizan pruebas de impresión 3D de ambos bioplásticos para saber la mejor forma para ser impresos. Los experimentos que se realizarán son los siguientes. Temperatura de impresión Se desea conocer el comportamiento de la impresora y características de los bioplásticos trabajados en este estudio al ser impresos a distintas temperaturas. Se preparan dos fórmulas de bioplásticos Agar-agar                                                                                             Almidón -12 [gr] Agar-agar                                                                             - 06 [gr] almidón -200 [ml] de agua                                                                             -60 [ml] de agua -10 [ml] glicerina                                                                             -06 [ml] de glicerina -3 [gr] propinato de calcio                                                                -06 [ml] vinagre blanco Se cocinan dentro un vaso precipitado y una vez alcanzado el punto de gelificación, se depositan en el contenedor diseñado para el almacenamiento de estos elementos y se deja enfriar hasta temperatura ambiente. Para cada muestra se realizan 4 impresiones por biomaterial de un anillo de 50 [mm] de diámetro exterior, 8 [mm] de espesor y 20 [mm] de altura. Los parámetros para este experimento se muestran en la Tabla 6. Tabla 6: Parámetros para pruebas de temperatura de impresión. Prueba 1 2 3 4 T°im [°C] 60 80 90 100 Vim [mm/s] 20 Hc [mm] 2 T°C [°C] 50   Temperatura cama de impresión Se quiere conocer el efecto en la impresión de los bioplásticos que se tiene al variar la temperatura de la cama de impresión. Para esto se preparan 4 muestras por fórmula (del experimento anterior) en un vaso precipitado de vidrio y se cocinan hasta alcanzar el punto de gelificación. Al obtener esta temperatura, se almacenan los bioplásticos en el contenedor del equipo diseñado y se dejan reposar hasta alcanzar la temperatura ambiente. Por cada muestra de bioplástico se realiza la impresión de un anillo de 50 [mm] de diámetro exterior, 8 [mm] de espesor y 20 [mm] de alto. Los parámetros utilizados por cada muestra de las fórmulas se muestran en la Tabla 7. Terminada la impresión, se deja reposar el cuerpo en la cama de impresión 10 [min] con la temperatura de cama correspondiente a cada prueba. Tabla 7: Parámetros para prueba de temperatura de cama de impresión. Prueba 1 2 3 4 T°im [°C] 80 Vim [mm/s] 20 Hc [mm] 2 T°C [°C] 50 80 90 100   Variación de glicerina Se desea estudiar el efecto en las fórmulas de bioplásticos al variar la glicerina de estas y cómo afecta al imprimirlos y a su reducción de tamaño. Para esto se realizan cuatro muestras de cada bioplástico, variando la cantidad de glicerina según las composiciones de las fórmulas que se muestran en la Tabla 8. Las muestras se preparan en un vaso precipitado de vidrio y se cocinan hasta notar cambios en la viscosidad de la mezcla (T°im~ 70°C) y se almacenan inmediatamente en el contenedor diseñado este propósito. Por cada muestra se realizan dos impresiones a 80 [°C] y 90 [°C] de un anillo de 50 [mm] de diámetro exterior, 8 [mm] de espesor y 20 [mm] de alto con los parámetros mostrados en la  Tabla 9. Luego de imprimir, se miden las dimensiones del anillo diámetro exterior (D), espesor (e) y altura (h). Se deja secar por completo el material por el tiempo que se necesario y se vuelve a medir estas dimensiones.   Tabla 8: Fórmulas utilizadas para variación de glicerina Muestra Agar-agar Almidón 1 0 [ml] 0 [ml] 2 10 [ml] 6 [ml] 3 13 [ml] 8[ml] 4 33 [ml] 20 [ml]   Tabla 9: Parámetros de impresión para prueba de variación de glicerina. Prueba 1 2 3 4 5 6 7 8 T°im [°C] 80 90 Vim [mm/s] 20 Hc [mm] 2 T°C [°C] 50   Velocidad de impresión Esta prueba se realiza con la intención de ver el efecto de la velocidad en la calidad de la impresión y como afecta la temperatura en el momento de imprimir. Se realizan 8 muestras de las siguientes recetas: Agar-agar                                                                                             Almidón -12 [gr] Agar-agar                                                                             - 06 [gr] almidón -200 [ml] de agua                                                                             -60 [ml] de agua -10 [ml] glicerina                                                                             -08 [ml] de glicerina -3 [gr] propinato de calcio                                                                -06 [ml] vinagre blanco preparándolas en un vaso precipitado de vidrio y cocinándolas hasta el punto de gelificación y se almacena en el contenedor de biomaterial inmediatamente al obtener esta temperatura. Se realizan impresiones por cada muestra de biomaterial de una figura triangular isósceles de lado 60 [mm], 8 [mm] de espesor y 20 [mm] de altura, con los parámetros mostrados en la Tabla 10.   Tabla 10: Parámetros de impresión para pruebas de velocidad de impresión Prueba 1 2 3 4 5 6 7 8 T°im [°C] 80 90 Vim [mm/s] 20 25 30 35 20 25 30 35 Hc [mm] 2 T°C [°C] 50 Ángulos Se desea conocer la capacidad de los bioplásticos de ser impresos con inclinación y saber a qué ángulo colapsará la estructura. Para esto se preparan 3 muestras por cada una de las fórmulas (las mismas que el experimento anterior) en un vaso precipitado de vidrio y se cocinan hasta alcanzar la temperatura de gelificación, almacenándolas de inmediato en el contenedor diseñado para almacenamiento de biomateriales. Se realiza la impresión de una pirámide truncada con la base menor apoyada en la cama de impresión, y con dimensiones de 30x30 [mm] y 40 [mm] de alto. Los parámetros de estos experimentos se muestran en la Tabla 11.   Tabla 11: Parámetros de impresión para pruebas de variación de ángulos. Prueba 1 2 3 T°i [°C] 80 Vi [mm/s] 20 Hc [mm] 2 T°C [°C] 50 ángulo [°] 75 60 45 Resultados Pruebas de impresión 3D Temperatura de impresión agar-agar almidon Temperatura de cama de impresión Variación de glicerina Velocidad de impresión ángulos de impresión Conclusiones y mejoras del proyecto Como se pudo observar en el transcurso de este proyecto se pudo imprimir el bioplástico a base de almidón y realizar experimentos en el plástico a base de agar-agar que muestran la potencial aplicación de estos materiales para estas tegnologías. Uno de los mayores descubrimientos en este estudio fue que los bioplásticos pueden ser almacenados una vez cocinados para posteriormente utilizarlos en la impresión 3D, simplificando los mecanismos para su implementación en tecnologías de impresión 3D. Ambos materiales se pueden aplicar por el método FDM, esto permite un mayor alcance para que personas lo puedan utilizar, ya que es una tegnología de manufactura aditiva sencilla y facil de replicar. La temperatura de impresión, temperatura de cama de impresión, la velocidad de impresión, la cantidad de glicerina y agua son parametros que afectan en el proceso, pudiendo obtener resultados distintos al variar cuanquiera de estos parametros con los materiales usados. Esto da una gran versatilidad a los materiales para distintas aplicaciones. La primera mejora que necesita este proyecto es realizar un ajuste en el sistema reductor por poleas para que se pueda imprimir el bioplástico a base de agar- y realizar todas las pruebas necesarias. Tambien se necesita buscar un sistema de extrusión que evite los efectos del vapor generado dentro del extrusor para así, poder imprimir a mayores temperaturas, lo que podria entregar propiedades distintas a los materiales. Se puede aplicar un material de relleno (como borra de cafe) a las recetas o reducir la cantidad de agua, para poder realizar impresiones con ángulos en sus paredes. Más detalles de este proyecto se pueden encontrar en el trabajo de título "Aplicación de bioplásticos cocinados a base de agar-agar y almidón de papa en tecnologías de manufactura aditiva"  

Prensa de mesa minimalista.

Descripción y Finalidad Muchas veces se necesita inmovilizar un objeto para poder realizar trabajos sobre él, cómo lo seria limar, pintar, soldar, etc. Para esto se utiliza habitualmente una prensa de mesa la cual permite mediante un tornillo sujetar un objeto. Por lo general en el mercado se encuentran prensas de hierro fundido que dada su robustez permiten realizar trabajos pesados (taladrar, cortar, martillar, etc.)  Los precios escalan con el tamaño y calidad de la prensa. A continuación se propondrá un modelo simplificado de prensa de mesa llevado a cabo principalmente en impresión 3D. La finalidad del modelo es que el usuario pueda crear una prensa de bajo costo, simple y de fácil montaje que le permita realizar tareas de bajo esfuerzo e impacto además de familiarizarse con los principios detrás de una prensa.   Esta prensa consta solamente de 6 piezas impresas en 3d y tornillos y tuercas que se nombraran posteriormente en la sección de materiales. El modelo simple de esta prensa permite que el usuario pueda ensamblar la prensa de manera casi instintiva apoyándose de un instructivo simple. Las prestaciones de la prensa son una extensión máxima de 100mm y mínima de 0 mm, con un peso aproximado de. La presión que puede ejercer la prensa dependerá de la densidad de las piezas impresas en 3d. Many times it is necessary to immobilize an object to be able to carry out work on it, such as filing, painting, welding, etc. For this, a table press is usually used, which allows an object to be held by means of a screw. In general, there are cast iron presses on the market that, given their robustness, allow heavy work (drilling, cutting, hammering, etc.) to be carried out. Prices scale with the size and quality of the press. Next, a simplified model of a table press carried out mainly in 3D printing will be proposed. The purpose of the model is that the user can create a low-cost, simple and easy-to-assemble press that allows him to carry out low-effort and low-impact tasks, as well as becoming familiar with the principles behind a press. This press consists of only 6 3d printed parts and bolts and nuts that will be named later in the materials section. The simple model of this press allows the user to assemble the press almost instinctively with the support of a simple instruction. The benefits of the press are a maximum extension of 100 mm and a minimum of 0 mm, with an approximate weight of. The pressure that the press can exert outside the density of the 3d printed parts. Los materiales usados en su confección son: 4 pernos M4 de 18 mm. 3 pernos M4 de 12 mm. 1 tuerca M8. 1 perno M8x1,25 de 150mm de hilo completo. 1 perno M5 de 90mm. 1 tuerca M5. Impresora  3d Ender 3. Filamento de impresora 3d PLA. Archivos adjuntos a imprimir. Proceso de creación: Descargue los archivos adjuntos con las piezas para imprimir los cuales de aquí en adelante se nombraran y se hará referencia de ellos con su nombre de archivo. Placa-Base                 Placa –Cuerpo     Placa –Tapa   Soporte. Tapa. Cuerpo.     Una vez descargado los archivos se procede a imprimirlos en 3D, Se deja a criterio del usuario las configuraciones correspondientes a la maquina que se va usar. En particular se usó una máquina de impresión 3d Ender 3 con un filamento de PLA un infil de 10% , altura de capa de 0,28 mm y un grosor de pared de 0,8 mm con 3  líneas de pared. A continuación se dejara los tiempos y pesos de las piezas para que se tenga un estimado del proceso. Cuerpo 2 Horas 52 minutos, 46g. Placa-base 9 minutos, 4g. Placa Cuerpo 25 minutos, 6g. Placa-Tapa 27 minutos, 7 g. Tapa 14 minutos, 3 g. Soporte, 21 minutos 4 g.   Luego se procede al ensamblaje de la prensa. Primero ubicamos el cuerpo de la prensa. } Luego se introduce la tuerca dentro del espacio indicado a continuación. Posterior mente se coloca la Tapa y se cierra en ambos costados con 2 pernos M4 de 12mm y al centro con un perno de M4 de 18mm. Se coloca la Placa-Tapa y se atraviesa con el perno de la siguiente manera: Se coloca la Placa Cuerpo junta con la placa plana, procurando que la cabeza del tornillo quede dentro del orificio no pasante grande que tiene al centro. Luego se asegura con 2 pernos de M4 de 18 mm   Luego se voltea la prensa y se coloca la placa base y se asegura con 2 pernos M4 x 12. Y finalmente se coloca el Soporte en el extremo libre del Perno M8x1,25 de 150 mm y se coloca en el orificio transversal el perno M5 de 90 mm con su respectiva tuerca. Finalmete se tiene la prensa construida.                       Bitacora: Si se quere mejorar la prensa a futuro se podrian hacer los siguientes cambios. - Se podria reacondicionar la prensa tal que se pueda abrir y cerrar sin que se movilice el tornillo. - Se puede crear una base que se adapte a las fijaciones que tiene para la mesa y asi poder mejorar su performance a la hora que querer usarla en otro lugar. - se recomienda mejorar el sector donde va inserto la tuerca para poder ejercer mayor prension en la prensa. - tener cuidado con la direccion en que se imprime las piezas ya que el PLA tiende a despegarse por las capas.

Prensa de banco de escritorio con ambas mordazas móviles

(ES): En el marco del curso Procesos de Manufactura del programa de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile, como proyecto final se nos encomendó la tarea de diseñar una prensa de banco impresa completamente en 3D, para esto usamos la tecnología FDM tradicional de las impresoras de la marca Creality. Este tornillo de banco es para uso liviano y tiene una apertura de 100 milímetros. Su uso recomendado es para proyectos electrónicos, para la confección de maquetas o cualquier otro trabajo liviano que no requiera tanto esfuerzo por parte de la prensa. Además, tiene un diseño llamativo y original !perfecta para la decoración de un espacio maker! (EN): As mechanical engineering students at University of Chile, we must take a manufacturing process course where we study a lot of traditional manufacturing. At the end of the course, we must design and construct a 3D printed project to introduce ourselves in the interesting world of this new and advanced manufacturing process like 3D printing. This time our job is to design a Vise with 2 requirement: must open 100 millimeters and be completely 3D printed. Our recommendation for this project is for only light use, such as model building and small electronic projects. Componentes:  Tornillo de apriete: se compone de dos secciones para facilitar la impresión, es importante aclarar que los hilos de las dos secciones están invertidos para lograr que con un sentido de rotación, ambas mordazas se acerquen al centro. Mordazas 1 y 2: son dos de ellas, al igual que el tornillo de apriete tienen los sentidos del hijo opuestos para lograr el apriete con un solo sentido de giro del tornillo. Tapas de mordazas(2): su función es aportar una superficie rugosa al apriete y también estético. Guías (2): se deben imprimir dos y su función es limitar los grados de libertad del movimiento de las mordazas. Base: su función es fijar toda la estructura a una mesa de trabajo. Tornillo de apriete: sirve para fijar la base a una mesa de trabajo. Tapa tornillo de fijación: entrega más superficie al contacto con una mesa de trabajo. Herramientas extras: Pegamento para plástico, pinza, tenaza o alicate, lija fina.  Ensamble: Lijar las partes que llevarán pegamento. Unir el tornillo de apriete con las uniones axiales y pegamento. Insertar el tornillo de apriete en las piezas llamadas guías y luego enroscar las mordazas para que estas queden dentro de las guías. Unir el conjunto del paso 3 (mordazas, guías y tornillo) a la pieza llamada base mediante las uniones axiales y pegamento. Unir las tapas corrugadas a las mordazas, puede ser a presión pero es recomendable usar pegamento. Insertar el tornillo de fijación a la base. Con el tornillo ya puesto en la base, unir con pegamento la tapa del tornillo de fijación. Listo! Tiempo de impresión y cantidad de material utilizado: Para todas las piezas: Material utilizado: PLA, altura de capa 0.2mm, relleno de 15%, T° extrusor 200°, T° cama 60°, fijación de borde a la cama . Tapas mordazas: 92 minutos, 9 gramos. Base: 193 minutos, 27 gramos. Mordazas + guias + uniones: 530min, 58 gramos. Tapa tornillo fijación: 39 minutos, 4 gramos. Tornillos: 315 minutos, 31 gramos. Total: 19 horas 30 minutos,129 gramos. Diseñado y construido: Alonso Diaz Toloza Rodrigo Pichun I. Benjamin Rojas Bustamante