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FASE 4 PLANTEAMIENTO DEL PROYECTO

INTEGRANTES GRUPO COLABORATIVO No: 212020_13 YULIETH PAOLA GUZMAN BERMUDEZ: 1081808727: TM COMUNICACIONES JUAN CAMILO MENDOZA MALDONADO: 1.082.854.925: DIRECTOR DEL PROYECT JESSICA AMPARO GUARÍN BOGOYA: 1082943741: TM CONTROL TANIA MILENA CASALLAS: 108338975: TM SOFTWARE

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA PROYECTO DE INGENIERIA INGENIERIA INDUSTRIAL FUNDACIÓN MAGDALENA 2018 * Gabriel Jaime Rivera


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1. TÍTULO DEL PROYECTO: CONSTRUCCIÓN DEL PROTOTIPO LEGO EV3 PARA TRANSPORTE DE MATERIAL RADIOACTIVO.

2. INTRODUCCIÓN El presente trabajo está enmarcado dentro de la actividad de la Unidad 2 – Fase 4 inicio del proyecto, el cual se presenta como trabajo colaborativo y tiene como propósito investigar, plantear y dar solución el problema Propuesto, tomando como base las distintas propuestas del grupo colaborativo y se elige la mejor teniendo en cuenta lo esquematizado en la guía de aprendizaje. Este proyecto consiste en crear un vehículo robotizado que nos permita transportar la carga radioactiva a través de un laberinto sin que se intervenga en dicha actividad ya que uno de los propósitos es salvaguardar la integridad humana y alejarlo del alto grado de contaminación que posee la carga que se transportara. Como herramienta para la creación del prototipo haremos uso del Lego MindStorm EV3, debido a que este nos permitirá crear un modelo que se adapte a lo planeado.


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3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA “En una planta nuclear se requiere transportar un material altamente radiactivo de una zona aislada a otra a través de un laberinto. A pesar de que la sustancia está encapsulada existe el riesgo de que en el transporte se libere radiación, de manera que ningún ser humano puede entrar en contacto con ella en la zona de transporte, como se ilustra en la figura 1. La sustancia y su contenedor sólo pesan 60 gramos. La carga se debe transportar usando un robot LEGO MINDSTORM EV3 que resuelva el laberinto”.

FORMULACION DEL PROBLEMA: ¿Cómo transportar un recipiente con material radioactivo a través de la ruta indicada, de forma rápida y segura, sin la intervención de ningún ser humano usando robot LEGO MINDSTORM EV3?


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OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL: 

Solucionar el problema de transportar dentro de una planta nuclear una carga altamente radioactiva a través de un laberinto usando un Robot Lego EV3.

Entender, comprender y plasmar en este informe los conceptos básicos para la construcción de un proyecto de ingeniería.

Lograr tener el pleno conocimiento basados en investigaciones de lo que son, y como se realizan los proyectos de ingeniería.

OBJETIVOS ESPECIFICOS: 

Diseñar y construir un prototipo del robot LEGO EV3 (Hardware) que permita transportar una carga de 60 g a través de un laberinto.

 

Programar el prototipo de robot LEGO EV3 (Software) para resolver el laberinto. Hacer la integración del hardware y del software para que el prototipo de robot LEGO EV3 transporte la carga de 60 g a través del laberinto en el menor tiempo posible.

Realizar diferentes pruebas con el fin de establecer el programa específico, utilizando los diferentes sensores que posee el robot LEGO EV3 para la solución del laberinto.

Presentar un trabajo escrito sobre la ejecución del problema propuesto en la guía de actividades de la unidad 2, Fase 4 planeamiento del proyecto.

Durante el desarrollo de la actividad se adquieren los conocimientos mínimos que se requieren para desarrollar el proyecto


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JUSTIFICACIÓN

Este proyecto se realiza con el fin transportar una carga radioactiva se desarrolla con la intención de que el capital humano reduzca su nivel de vulnerabilidad en estas condiciones, en donde se establece minimizar riegos asegurando la vida e integridad del personal. Teniendo en cuenta la posible contaminación a la que se expone si se transporta el material radioactivo directamente, se crea un grupo de trabajo donde cada miembro reconoce, estudia e identifica las herramientas que nos brinda el equipo LEGO MINDSTORMS para buscar las diferentes alternativas que darán solución a la problemática planteada. Con este proyecto se pretende que mediante la investigación y la aplicación se puedan desarrollar soluciones que de manera estratégica y sistematizada den respuesta a situaciones cotidianas se ajusten a la necesidad, brinden fiabilidad y a la vez lleven a la reducción del tiempo y costos a la empresa.


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MARCO TEÓRICO

En la actualidad el uso de robots está ampliamente extendido en todo tipo de actividades, obteniendo con ellos: reducción de costos, aumento de productividad, mejora de la calidad en la producción, eliminación de condiciones peligrosas y mejora de las condiciones de trabajo, entre otras. Uno de los principales papeles de los robots es el transporte de mercancías, manejo de materiales, carga y descarga Etc, mediante su capacidad para desempeñar diversas tareas u operaciones.

Una vez conociendo y entendiendo los beneficios que trae el trabajo con robots se propone la alternativa de crear un Robot Lego Mindstorm Ev3, el cual estará programado con todos los parámetros de Ingeniería necesarios con el fin de garantizar un buen y efectivo transporte y descargue de material radioactivo dentro de una zona debidamente marcada y señalizada. Dicho robot será operado mediante un control remoto con el fin de garantizar que las personas no tengan ningún tipo de contacto con el material Radiactivo.

¿QUE ES EL LEGO MINDSTORM?: LEGO MINDSTORMS es un juego de robótica desarrollado por la compañía LEGO en colaboración con el MIT (Massachusetts Institute of Technology). El kit básico proporciona los elementos básicos (sensores, servos y partes mecánicas) para construir robots sencillos. COMPONENTES BASICOS:  El robot LEGO MINDSTORM EV3 cuenta con alrededor de 550 piezas que nos permitirán crear prototipos adaptados a nuestra necesidad entre ellas hay 3 servomotores y diferentes sensores que le permiten realizar funciones específicas, estas van conectadas a un bloque central que se puede programar para dar instrucciones de funcionalidad.


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LOS COMPONENTES ELECTRÓNICOS DE LEGO EV3 SON: 

Bloque EV3. Es el brick o bloque que funciona como unidad de control y central eléctrica del robot. Este bloque lleva una batería recargable como fuente de alimentación.

Motores

grandes. Son

dos

servomotores

que

permiten

programar

desplazamientos precisos y potentes. 

Motor mediano. Es el motor que se suele utilizar para mover partes del robot.

SENSORES: 1. Sensor infrarrojo y Baliza infrarroja remota: El Sensor infrarrojo es un sensor digital puede detectar luz infrarroja reflejada por objetos macizos. También puede detectar señales de luz infrarroja enviadas por la Baliza infrarroja remota y se puede utilizar en tres modos diferentes: Modo de proximidad, Modo de baliza y Modo remoto. 2. Sensor de giro: Mide el ángulo que gira el robot respecto a una orientación inicial. 3. Sensor de color: El Sensor de color es un sensor digital que puede detectar el color o la intensidad de la luz. Este sensor puede utilizarse en tres modos diferentes: Modo color, Modo intensidad de la luz reflejada y Modo intensidad de la luz ambiental. 4.Sensor de contacto: Sensor analógico, contiene un botón en su parte frontal que detecta cuando éste se pulsa y se suelta, capaz de contar presiones simples y múltiples.

METODOLOGÍA


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DISEÑO DEL PROTOTIPO: El prototipo diseñado tendrá las siguientes características: 1. Nuestro proyecto iniciara con el inventario de las fichas, 2. Después crearemos con las fichas que contamos en la caja del lego ev3 este será tipo carro de tres ruedas, con motores que serán los encargados de mantener el movimiento. 3. Se anexarán un sensor de proximidad, un sensor de giro y un sensor de color, se instalará el bloque ev3 el cual será programado desde el software para darle las instrucciones requeridas para lograr el objetivo planteado. A continuación, veremos algunas imágenes de cómo sería la construcción del prototipo y el modelo final.

FUNCIONES QUE DEBERÁ REALIZAR NUESTRO PROTOTIPO: Ya diseñado nuestro prototipo lo que sigue es programar su software para que al moverse a través del laberinto pueda detectar a que distancia están las paredes para no chocar, esto lo logramos programando el sensor infrarrojo en su modo de proximidad, además se debe programar el sensor de giro para que lo haga de manera precisa de forma que mantenga segura la estabilidad de la carga que


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transporta, por ultimo al final del laberinto se demarcara la zona con un color para que el sensor de color lo detecte y se detenga de forma que indique que el recorrido a terminado. De acuerdo a nuestras instrucciones de programación quedarían en el siguiente orden: 1)

Avanzar hasta detectar una pared u obstáculo (sensor de proximidad)

2)

Detenerse y Retroceder un poco.

3)

Hacer un giro a la derecha de 90° y avanzar, esta función la realizara las

veces que sea necesario para poder encontrar las entradas del laberinto. (sensor de giro y proximidad) 4)

Avanzar hasta detectar la zona demarcada (cinta negra o de color) que

indica que llego al punto deseado (sensor de color).

PROGRAMACIÓN DEL SOFTWARE: Los bloques de programa quedaran de la siguiente manera: AVANZAR HASTA DETECTAR PARED

DETENERSE Y RETROCEDER.

GIRO DE 90° A LA DERECHA.


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AVANZAR

DETENERSE AL DETECTAR LA LÍNEA DEMARCADA CON COLOR QUE INDICA QUE LLEGO A LA META.


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PRESUPUESTO:

No 4 5 6 7 8 9 10 12 13

14 15

ACTIVIDAD DIRECTOR DE PROYECTO: TM HARDWARE TM SOFTWARE TM COMUNICACIONES TM CONTROL ARRIENDO INSTALACIONES COMPRA DEL PROTOTIPO LEGO EV3 GASTOS ADICIONALES RECURSOS TECNICOS COMPUTADORA, LAPICES, CUADERNOS. APORTE A LA SEGURIDAD SOCIAL IPS, ARL, AFP EXAMENES DE INGRESO Y RETIRO

Cantidad

VALOR INICIAL

VALOR TOTAL

6 6 6 6 6 6 6 6 1

$ $ $ $ $ $ $ $ $

2.000.000 2.000.000 2.000.000 2.000.000 2.000.000 2.000.000 6.000.000 2.000.000 5.000.000

$

$12.000.000 $12.000.000 $12.000.000 $12.000.000 $12.000.000 $12.000.000 $36.000.000 $12.000.000 5.000.000

1

$

3.000.000

$

3.000.000

1

$

1.000.000

$

1.000.000 $129.000.000


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CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

ACTIVIDAD

TIEMPO DE TRABAJO

INICIOFINAL

REALIZAR

UN DIA ANTES DE INICIAR A LABORAR

EXAMENES DE

14 DE ABRIL DE 2018N

INGRESO, APERTURA DE CUENTA BANCARIA, AFILIACIONES A LA SEGURIDAD SOCIAL. IDENTIFICAR AL PERSONAL DEL GRUPO DE TRABAJO PARA ANALIZAR LAS CARACTERISTICAS DEL PROTOTIPO

LOS DÍAS LABORADOS SON ÚNICAMENTE DE LUNES A VIERNES JORNADA DIURNA ENTRE LAS 07:00 AM- 05:00 PM ESTO CON EL FIN DE EVITAR COSTOS ADICIONALES DE

15 DE ABRIL AL 15 DE OCTUBRE DE 2018

RECARGOS NOCTURNOS, EXTRAS Y DOMINICALES.

LEGO EV3 PLANTEAMIEN TO DEL PROBLEMA

AQUÍ SE REÚNE PARTE DEL EQUIPO DE TRABAJO PARA INICIAR LA REDACCIÓN DEL PROYECTO. TUTOR, DIRECTOR DE PROYECTO

15 DE ABRIL AL 15 DE OCTUBRE DE 2018

(DIRECTOR DE CURSO), ESTUDIANTES: TM HARDWARE, TM SOFTWARE, TM COMUNICACIONES, TM CONTROL. ELABORACI

15 DE ABRIL

ÓN DEL

TRABAJANDO EL MISMO

ANTEPROY

PERSONAL

ECTO

AL 15 DE OCTUBRE DE 2018


xiii

ELABORAR PLANOS Y DESARROLLO DEL PROGRAMA INFORME FINAL Y ENTREGA DEL PROYECTO

SIN MODIFICACIONES EN EL PERSONAL.

15 DE ABRIL AL 15 DE OCTUBRE DE 2018 15 DE OCTUBRE DE 2018


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BIBLIOGRAFIA

Sensor giróscopo LEGO MINDSTORMS EV3, recuperado de: http://www.robotica.com/Producto/Sensor-giroscopo-LEGO-MINDSTORMS-EV3

Sensor infrarrojo EV3 MINDSTORMS, recuperado : http://www.esmindstorms.com/2015/10/sensor-infrarrojo-ev3.html

Soporte de MINDSTORMS, recuperado de: https://www.lego.com/eses/mindstorms/support

Soporte de set lego MINDSTORMS recuperado de: http://robotica.com/Producto/Set-basico-LEGO-MINDSTORMS-Education-EV3

Soporte Manual Lego MINDSTORMS recuperado de: https://www.manualslib.com/manual/1053412/Lego-Mindstorms-Ev3.html

Componentes Robótica lego EV3 MINDSTORMS http://canaltic.com/rb/legoev3/12_componentes_de_lego_ev3.html

Soporte Manual Lego MINDSTORMS file:///C:/Users/CLIENTE000/Downloads/User%20Guide%20LEGO%20MINDSTO RMS%20EV3%2010%20All%20ES.pdf

Trabajo colaborativo 2  

Proyecto de ing

Trabajo colaborativo 2  

Proyecto de ing

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