3. Desarrollo de la propuesta
3.6. Conclusiones parciales del capítulo iii
El prese nte capítulo contiene la e laboración de la pro puesta de inve stigación m ediante
el análisis de todos los resulta dos alcanzados durante la inve stigación, tom ando e n cuenta princ ipalm ente los resultados obte nidos en la aplicación de la encue sta a los diferentes estudiantes de la carrera de sistem as de la Universidad Regional A utónom a de los A ndes exte nsión Tulcán, en la que se ha determ inado necesario la im plem entación de un labora torio de robótica, el cual perm itirá conocer y m anipular elem entos m ecánicos y electrónic os que conform an el ensam ble de un ro bot.
100% 0% 0% 0%
Presentación Gráfica de la Preg. Nº05
Muy Satisfactorio Satisfactorio Poco satisfactorio No satisfactorio
En lo referente a l robot desarrollado dentro de la institución “ Uniandes” se puede concluir que este dispositivo trae vitale s beneficios, ya que va a perm itir crear y experim entar nuevos conoc im ientos en el área de la robótica.
Se puede concluir en lo que respecta al robot destina do al m ejoram iento de la
institución, que es desarrollado en func ión de incentivar y prom over a las instituc ione s a obtener labora torios y herram ienta s actua les y m odernas, e l cual le contribuye a m ejorar la calidad del c onocim iento de los e studiantes de la “Uniandes” extensión Tulcán.
CO NCLUSIO NES G ENERALES.
En la Universidad Regional Autónom a de los A ndes extensión Tulcán, se ha
determ inado que la institución no cuenta con proyectos o tem as de inve stigación acerca de la construcción, program ación e im plem entación de robots e n el cam po educativo, lo cua l se hace necesario diseñar un robot que perm ita desarrollar creatividad en los estudia ntes.
Con la im plem entación de la ciencia robótica y la creación de los m ism os, se
generara el interés, tanto de los jóvenes de la provincia com o del país vecino de Colom bia, ya que el solo desplazam iento y m ovim ie nto del robot, genera m ucho
im pacto, curiosidad y atracción de los e studiantes por aprender acerca de la tecnología.
El diseño de la parte m ecánica es im porta nte inic iar con el análisis de los
m ateriales, que e s m ediante la utilización de un software con requerim ientos de sistem a operativo m uy antiguo com o son 95 y 98, los cua les se va n a utilizar en la construcción de l robot.
La construcción de este robot fue prácticam ente sencillo, debido a que los
m ateriales eléctricos y m ecánic os son de fácil m anejo, L os m ateria les utilizados fueron ladrillos de plá stic o y m anuales de ensam blaje, los cuales fue ron proporcionados por la em presa Lego.
RECO M ENDACIO NES.
Las autoridades de la Universidad Regional Autónom a de los Andes sede Tulcán,
im plem enten un laboratorio con todos los e quipos necesarios para e l estudio de robótica y e lectrónica, considero necesario incentivar a e studiantes y jóvenes de la ciudad para que m ediante la Universidad puedan realizar tem as y proyectos de investigac ión referentes a robótica.
Para la im plem entación de un sistem a sim ilar se recom ienda la inve stigación de
diferentes herram ientas c om putac ionale s que existen en el m ercado, especialm ente en otros pa íses donde el desarrollo robótico es avanzado. Esto facilita el proceso de
construcción de l robot, en cuanto a dise ño, program ación y desarrollo del m ism o contribuyendo notablem ente a obtener un producto final de óptim os resultados.
Por los altos costos de im plem entación en sensores y actua dores, el prototipo
requiere de un gran cuidado e n su transportación ya que se encuentra al alcance de posibles roces por su ubicación.
La distancia del adm inistrador con el robot debe se r acorde al am biente donde se le
opera debido a que el ruido afecta al correcto reconocim iento de la voz.
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Anexo Nº01: Carta De Aprobación De Tesis
Anexo Nº02: Perfil De Tesis
Anexo Nº03: Form ulario De Encue sta
Anexo Nº05: Ficha De Validación
Anexo Nº06: M anua l De Usuario
Anexo Nº07: M anua l Técnico
Anexo Nº08: Fotografía s
ANEXO Nº02: PERFIL DE TESIS
UNIVERSIDAD REGIONAL AUTÓNOMA DE LOS ANDES
UNIVERSIDAD REGIONAL AUTÓNOMA DE LOS ANDES
UNIANDES
Facultad De Sistem as Mercantiles Escuela de Sistemas Informáticos
PERFIL DE TESIS
Robot Autóm ata Programado que Contribuya al Desarrollo de Aplicaciones Tecnológicas en la Carrera de Sistem as en Uniandes Tulcán.
Autor: Rosero Changuán Juan Carlos
Tulcán - Ecuador
2013
1. Antecedentes Investigativos.
La Universidad Regional Autónoma de los Andes Uniandes sede Tulcán, se encuentra ubicada en el sector Santa Rosa de Taques, Universidad particular, orientada a la docencia e investigación, que tiene com o propósito satisfacer las necesidades de profesional es de tercer y cuarto nivel, responsables, com petitivos, con conciencia ética y solidaria capaces de contribuir al desarrollo nacional y dem ocrático m ediante una educación humanista, científica y tecnológica dirigida a bachilleres y profesionales nacionales y extranjeros.
El propósito de la im plem entación de un robot autóm ata es lograr su aplicación en el desarrollo de procesos industriales, capaz de m overse y ejecutar de form a autom ática acciones diversas, siguiendo un program a establecido, aportando así conocim ientos de robótica, electrónica e inteligencia artificial.
Una de las causas para elaborar este robot autómata es el aporte de co nocim ientos teóricos y prácticos a los estudiantes de la Universidad.
En el ám bito local se puede observar que no existe por el m om ento el desarrollo de robots en ninguna de las instituciones de nivel superior, al igual que dentro de la Universidad no se han desarrollado este tipo de m áquinas, viendo así la necesidad de elaborarla.
2. Situación Problem ática.
Dentro de la Universidad Uniandes el problema principal es que no existe la creación de un robot, capaz de realizar m ovimientos versátiles y precisos que pueda ser utilizado para realizar diversas labores requeridas en nuestro m edio, con cierta capacidad sensorial de reconocimiento y capaz de realizar tareas automáticam ente.
Otra causa por la cual se im plem enta el robot autóm ata está orientado a la au tom atización de procesos es para interactuar con los estudiantes, ya que este sim ula diferentes m ovimientos de
precisión m ediante sensores, facilitando así a los estudiantes de la Universidad el conocimiento de este tipo de tecnologías usadas en el robot.
Los robots autóm atas representan el las industrias un papel m uy im portante, al suplir la m ano de obra hum ana que puede tener errores y defectos. La robótica una vez program ada para hacer una función específica siem pre lo hace igual y sin errores. Al no hab er errores en la producción los costos bajan considerablem ente y las ganancias suben. Los robots autóm atas tienen ventajas frente a la m ano de obra hum ana, por m encionar: nunca se cansan, una de las desventajas es que requieren una inversión inicial m uy fuerte para contar con este tipo de tecnología.
La robótica es una ram a de la ciencia que abarca otras áreas, ya que esta hace usos de los recursos que le proporcionan ciencias afines como la m atem ática, electrónica, program ación, etc. Solam ente hay que pensar que en el proceso del diseño y de la construcción de un robot intervienen m uchos cam pos de la ciencia.
La robótica brinda a investigadores y aficionados un vasto y variado campo de trabajo, lleno de objetivos y en estado inicial de desarrollo.
El autómata program able nació com o solución al control de circuitos com plejos de autom atización. Por lo tanto se puede decir que un autóm ata programable no es más que un aparato electrónico que sustituye los circuitos auxiliares o de mando de los sistem as autom átic os. A él se pueden conectar los sensores por una parte, y los actuadores por otra.
3. Problem a Científico.
¿Cóm o contribuir al desarrollo de aplicaciones tecnológicas en la carrera de Sistem as en Uniandes Tulcán?
4. Objeto de Estudio y Campo de Acción. 4.1 Objeto de Estudio.
Procesos Informáticos.
4.2 Cam po de Acción. Robótica.
5. Línea de Investigación.
Autom atización y Control.
6. Objetivos.
6.1. Objetivo General.
Desarrollar un Robot Autómata program ado que contribuya al desarrollo de aplicaciones tecnológicas en la carrera de Sistem as en Uniandes Tucán.
6.2. Objetivos Específicos:
Sistem atizar la inform ación referente a Robot Autóm ata program ado y aplicacione s
tecnológicas en el área de Sistem as.
Diagnosticar la situación actua l del desarrollo de aplicacione s tecnológicas en la
carrera de Sistem as en Uniande s Tulcán.
Determ inar los elem entos constitutivos para el desarrollo del robot autóm ata
program ado.
Validación de la propuesta por la vía de expertos.
7. Idea a Defender.
Con la im plem entación del robot autóm ata program ado se va a contribuir al perfeccionam iento de la autom atización de procesos de inteligencia artificial así com o el perfeccionam iento de l uso de la robótica y dentro de Universida d, perm itiendo así e l uso de nuevas tecnología s utilizadas para la im plem entación del robot, adem ás de aportar los conocim ie ntos adquiridos a los estudiantes de la Universidad.
8. Variables
8.1 Variable Independiente.
Robot autóm ata program ado.
8.2 Variable Dependiente.
9. M étodos, Técnicas y H erramientas de Investigación. 9.1 M étodos de Investigación.
Los m étodos que se van a utilizar en el desarrollo de la pre sente tesis son Em píricos y Teóricos.
9.1.1. M étodos Empíricos
Es un m ode lo de investigación científica, que se basa en la experim entación y la lógica em pírica, que junto a la observación de fenóm enos y su aná lisis estadístico, es el m ás usado en el cam po de las ciencias socia les y en las ciencia s naturales.
Los m étodos a utilizarse en la elaboración de la presente tesis son:
9.1.1.1. O bservación Científica.
Porque es un elem ento fundam ental; en todo proceso investigativo, para obtener el m ayor núm ero de inform ación, observando la estructura, funcionamiento clasificando y resum iendo los dat os, ya
que gran parte del conocim iento que constituye la ciencia ha sido lograda m ediante la observación.
Análisis D ocum ental.
Este m étodo es aplicable porque consiste en seleccionar las ideas inform ativam ente relevantes de un docum ento a fin de expresar su contenido sin am bigüedades para recuperar la inform ación en él contenida. Esta representación puede ser utilizada para identificar el docum ento, para procurar los puntos de acceso en la búsqueda de docum entos, para indicar su contenido o para servir de sustituto del docum ento.
9.1.1.2.Valid ación por la Vía de Expertos
Este m étodo es aplicable en la tesis porque perm ite consultar a un conjunto de expertos para validar la propuesta suste ntada en sus conocim ientos, inve stigacione s, experiencia, estudios bibliográficos, etc. Da la posibilida d a los expertos de ana lizar el t em a con tiem po sobre todo si no hay posibilida des de que lo haga n de m anera conjunta.
9.1.2. M étodos Teóricos
A través de los m étodos teóricos se logra descubrir la esencia del objeto investigado y sus interrelaciones, ya que no se puede llegar a ella m ediante la percepción. Por ello se apoya básicam ente en los procesos de abstracción, análisis, síntesis, inducción y deducción.
Entre los m étodos teóricos que se destacan en la realización de la presente tesis son:
9.1.2.1.M étodo Analítico – Sintético
Este m étodo implica el análisis y la síntesis, es decir la separación de un todo en sus partes o en sus elem entos constitutivos, y la segunda im plicando la unión de elem entos para form ar un todo. En la tesis de grado optarem os por descom poner y distinguir los elem entos de u n todo y revisar ordenadam ente cada uno de ellos por separado para descubrir los distintos elem entos que lo com ponen com o las causas y los efectos.
9.1.2.2.M étodo Inductivo – Deductivo.
En térm inos muy generales, consiste en establecer enunciados universales cier tos a partir de la experiencia, esto es, ascender lógicam ente a través del conocim iento científico, desde la observación de los fenóm enos o hechos de la realidad la ley universal que los contiene. Es por eso que este m étodo será utilizable en la tesis, porque parte de un m arco general de referencia y se va hacia un caso en particular.
9.1.2.3. M étodo Históric o – Lógico.
Se va a utilizar este m étodo en la presente tesis porque el m étodo histórico real es reflejado en form a m ediatizada con toda su objetividad, com plejidad y contradicciones. El pensamiento a través de lo lógico refleja lo histórico en forma esencial, con lo que reproduce la esencia del objeto y la historia de su desarrollo en un sistem a de abstracciones. Lo histórico, con referencia a lo lógico, es lo primario; la lógica refleja los mom entos y consideraciones fundam entales de la historia.
9.1.2.3.M étodo Sistémico.
Es im portante utilizar este m étodo en la tesis porque permite relacionar hechos aparentem ente aislados y se form ula una teoría que unifica los diversos elem entos.
Encuesta.
Instrum entos De Investigación.
Para la Encuesta se aplica el Cuestionario o Test.
9.2 M etodología de Desarrollo de la Robótica.
La m etodología de de sarrollo de la robótica a em plear es la orientada a autom atización y control, la m ism a que tiene las siguie ntes fases o etapa s:
Análisis O rientada a procesos autómatas
Porque es una m etodología de análisis que exam ina los requisitos desde la perspectiva de tener la capacidad de im plem entar un agente no vivo, que se encuentran en el vocabulario del dom inio del problem a. El A nálisis orientado a procesos a utóm atas ofrece un enfoque m uy tecnológico para el aná lisis de requisitos de sistem as robots, ya que m ediante estos se pueden analizar procesos robóticos m ediante se nsores físic os y sensores m ecánicos e n m áquinas, pulsos eléctricos u ópticos en com putadoras, tanto com o por entradas y sa lida s de bits de un software y su entorno.
Diseño de procesos robóticos
Se utilizará esta m etodología ya que perm ite m anipular la actividad de concepción, creación y puesta en funcionam iento, con fines industriales y pe dagógicos, de objetos tecnológicos que son reproducciones reducidas m uy fiele s y significativas de los procesos y herram ientas robóticos que son usados cotidianam ente, sobre todo, en el m edio actual.
Diseño de sistem as robots
Es im portante utilizar este tipo de sistem as en la presente tesis ya que son un sistem a electrom ecánico, dotado de sensores y actua dores para realizar actividades de tipo industrial, con un sistem a de control y capacidad de decisión que le perm ite realizar tareas autom áticas o autónom as, dependie ndo de su gra do de versatilidad y com plejidad.
Construcción del Robot
Perm ite docum entar la construcción del robot e incluir los com entarios que explique n tanto cóm o y por qué se utilizó cierto procedim ie nto c onform e se codifico de cierta form a. La docum entación es esencial para poder realizar prácticas con el robot y el m antenim iento una vez que la aplicación se ha puesto en m archa.
Pruebas
El obje tivo principal es ejercitar profundam ente el sistem a autóm ata, com probando la integración del funcionam iento del robot globalm ente, verificando el funcionam iento correcto de las interfaces entre los distintos procesos que lo c om ponen y con el resto de sistem as con los que se com unica.
10. Descripción de la Estructura de la Tesis 10.1. Estructura de la Tesis
Portada de la Tesis
Página con Certificación del Tutor
Página con Declaración de Auditoria de la Tesis Página de Dedicatoria
Página de Agradecim iento Índice General
Página Resum en Ejecutivo
Introducción
Antecedente s de la Investigación. Planteam iento del Problem a. Form ulación de l Problem a.
Objeto de Investigación y Cam po de Acción. Identificación de la Línea de Investigación.
Objetivos: Objetivo General y Objetivos Específicos. Idea a Defender
Breve explicación de la M etodología investigativa a em plear.
Resum en de la Estructura de la Tesis: Breve explicación de los capítulos de la tesis. Elem entos de novedad, aporte te órico y significación practica en dependencia de l alcance de la tesis.
Capítulo I. M arco Teórico.
Capítulo II. M arco Metodológic o y Planteam iento de la Propuesta. Capítulo III. Desarrollo de la Propuesta.
Conclusiones Generales. Recom endaciones. Bibliografía. Anexos 10.2. Esquema de Contenidos. 10.2.1. Inform ática.
10.2.1.1. Definición Inform ática. 10.2.1.2. Software.
10.2.1.3. Clasificación de l Software. 10.2.2. Robótica.
10.2.2.1 Program ación a Robot Autóm ata. 10.2.2.1. Aplicaciones Robóticas.
10.2.2.1. Características de los Sistem as Robóticos. 10.2.2.2. Generalidades.
10.2.3. Inteligenc ia Artific ial.
10.2.3.1. Características de Inteligencia Artificial. 10.2.3.2. Procesos de Inteligencia Artificial. 10.2.4. Electrónica y Elec tricida d.
10.2.4.1. Principios de Electrónica y Electricidad. 10.2.4.2. Procesos Electrónicos.
11. Aporte Teórico, Significación Práctic a y Novedad Aporte Teórico
El aporte teórico de la presente tesis de grado es el desarrollo e im plem entaciones de un robot autóm ata que realice tareas industriales específicas, con los diferentes elem entos y conceptos que com ponen el robot por m edio de la manipulación de automatización, control, electrónica y robóticas, con su respectivo m anual de información y guía para el usuario .
Significac ión Práctica
La robótica e n la actualidad es m uy necesaria para la autom atización de procesos presentes e n la vida cotidiana. La robótica ha abierto una nueva eta pa en los procesos de m ecanización y