Identificación de funciones Mecatrónica

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
Unidad Profesional Interdisciplinaria
en Ingenierı́a y Tecnologı́as Avanzadas
Actividad 1.3
Identificación de funciones
Individual
21 de septiembre de 2021
Alumnos: Lugo Ponciano Cristian
Profesor: Dr. Diego A. Flores Hernández
Resumen
A través de esta actividad podremos reforzar nuestro conocimientos sobre las funciones en sistemas
mecatrónicos, por medio de sistemas de ficción en nuestras pelı́culas y series favoritas.
§ 1. Propósito. Identificar la función general y sub-funciones de sistemas mecatrónicos.
§ 2. Primer artefacto: “Casco de Iron Man”.
2.1. Diagrama.—
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2.2. Descripción de la pelı́cula.—
Iron Man es un pelı́cula de ciencia ficción ambientada en el Universo Cinematográfico Marvel, en la
cual un multimillonario llamado Anthony Stark es secuestrado durante una demostración de armas
en Afganistán, durante este secuestro resulta herido por un misil que envı́a metralla directamente
a su corazón, para evitar esto un profesor llamado Ho Yinsen le coloca un electromagneto en su
pecho conectado a una baterı́a, lo cual evitaba que la metralla llegara a su corazón, cuando Tony Stark
despierta decide adaptar un reactor Ark para suplantar el artefacto que Yinsen le colocó, el reactor Ark
es un electromagneto autosustentable con capacidad de permanecer activo por más de 50 años.
Al estar cautivo, la sociedad de los 10 anillos (su principal captor) le pide recrear el misil Jeriko, un
arma de destrucción masiva, a lo que Iron Man se niega, después de ser torturado decide crear un plan
para salir de ahı́: Engañarlos y hacerles creer que hará el misil, pero en vez de eso crearı́a una armadura
alimentada principalmente por su reactor Ark (Mark I). El plan resulta victorioso pero Yinsen muere.
Cuando Tony Stark logra escapar y termina rescatado, decide cambiar el enfoque de su compañı́a y
cancela la venta de armas.
Recapacitando sobre sus vivencias en Afganistán opta por recrear su armadura con algunas mejoras
(Mark II), pero al intentar hacer una prueba de vuelo descubrió que este se congelaba, por lo que optó
por mejorar este traje, creando ası́ la Mark III, un traje con armas, creado con aleación de oro y titanio,
y con una interfaz inteligente llamada J.A.R.V.I.S..
Esta armadura le ayuda a vencer a su amigo al descrubrir que este fue quien lo mandó a secuestrar en
Afganistán, en futuras entregas podemos ver como cada vez más Tony Stark mejora su traje.
2.3. Descripción del dispositivo.—
El dispositivo que escogı́, es el casco del traje Mark III, además de brindarle protección al usuario, le
permite controlar todos los aditamentos del traje Iron Man, también incluye una inteligencia artificial
llamada J.A.R.V.I.S. que sirve de asistente a la hora de combatir. Por medio de diagramas mostraré sus
componetes y sus funciones, ası́ como sus subfunciones.
2.4. Diagrama de dispositivo mecatrónico.—
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2.5. Explicación del porqué es un sistema mecatrónico.—
Para cumplir con el ser un dispositivo o sitema mecatrónico, debe cumplir con las caracterı́ticas de
inteligencia, adaptabilidad, robustez, flexibilidad, modularidad y escalabilidad, por lo que a continua-
ción daré mi explicación:
a) Inteligencia: El casco por sı́ solo es inteligente, dado que si el operario llega a quedar inconsciente
este cuenta con un programa que le ayudarı́a a ir a un lugar seguro en lo que se repone, además de
controlar muchos sistemas por sı́ solo mientras el operario se encuentra ocupado en otras cosas.
b) Adaptabilidad: Este es capaz de adaptarse al operario, por especificaciones o rutinas que se le pro-
gramen, esto quiere decir que su funcionamiento no depende de su creador, sino de quien use el casco.
c) Robustez: Este al contar con ciertos sensores externos, le permite analizar situaciones, y mandar
señales a las armas, a los propulsores, o cuando esté en el taller, indicar donde debe ser reparado el
traje principalmente.
d) Flexibilidad: Como lo dije en uno de los puntos anteriores, este puede mandar señales a los sistemas
para que operen a la vez, esté el operario o no indicándolo, para mantener los parámetros correctos en
todo el traje.
e) Modularidad: A pesar de funcionar en conjunto, el casco puede operar independientemente del traje,
y además, mandar señales a que funcionen solo ciertos sistemas, como lo son el de enfriamiento, o el
de sonido, dado que si uno de estos llega a fallar, no necesariamente afectará al otro.
h) Escalabilidad: Este puede mejorarse (y lo hace en futuras pelı́culas) por medio de uso de mejores
tecnologı́as, tales como ensamblamiento automático o inclusive microtecnologı́a, además de nuevas
funciones, como control automático o control a distancia.
2.6. Diagrama de funciones y subfunciones.—
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§ 3. Segundo artefacto: “Traje Superior Spiderman Mk I”.
3.1. Diagrama.—
3.2. Descripción de la historia.—
Durante un enfrentamiento entre Spiderman (Peter Parker) y el Doctor Octopus, por un accidente
terminan intercambiando mentes, por lo que el Doctor Octavius es atrapado en el cuerpo de Peter
Parker, mientras que este último permanece en el cuerpo de su contrincante moribundo, y termina
muriendo.
Otto Octavius en el cuerpo de Peter Parker es influenciado por la parte bondadosa de este último y
decide tomar el manto de Spiderman, pero este serı́a más frı́o y más violento a la hora de enfrentarse a
los villanos, además de ser más radical al momento de mantener a salvo la ciudad, ya que este crearı́a
”Spider Bots”que vigilan toda Nueva York y le informan de los crı́menes que sucedan.
Este también decidirı́a hacer unas cuantas mejoras al traje que le ayudarán durante su lucha contra el
crimen.
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3.3. Descripción del dispositivo.—
El dispositivo que escogı́, es el traje de Superior Spiderman Mark I, el cual ayuda a Otto Octavius en
el cuerpo de Peter Parker a seguir el legado de Spiderman. Este le brinda protección antibalas y ante
ciertos golpes por el material del que está hecho, su funcionamiento es por medio de una red neuronal
conectada a la mente de Otto.
3.4. Diagrama de dispositivo mecatrónico.—
3.5. Explicación del porqué es un sistema mecatrónico.—
Para cumplir con el ser un dispositivo o sitema mecatrónico, debe cumplir con las caracterı́ticas de
inteligencia, adaptabilidad, robustez, flexibilidad, modularidad y escalabilidad, por lo que a continua-
ción daré mi explicación:
a) Inteligencia: El traje a pesar de ser dependiente del operador, lo considerarı́a inteligente porque es
capaz de reaccionar a ciertos impulsos externos y tomar la mejor decisión en el momento.
b) Adaptabilidad: El traje se volverı́a adaptable al pasarse la red neuronal con el que es controlado, ası́
se adaptarı́a a los movimientos o al tipo de lucha de cada uno, además del uso de cada herramienta
requerida.
c) Robustez: Este cuenta con ciertos sensores externos por ejemplo en las garras de los pies y de las
manos, que reaccionarán dependiendo a la circunstancia y al operador.
d) Flexibilidad: El traje al contar con varios aditamentos y/o ‘̀armas”pueden trabajar a la vez con los
impulsos adecuados, ejemplo: ”Lanza telarañas en una mano y una garra en el pie al dar una patada,
mientras está activa la visión nocturna”.
e) Modularidad: Al ser un traje uno pensarı́a que funciona dependiendo totalmente cada aditamento
por el sistema electrónico que lo compone, pero no es ası́, puesto que cada uno puede cumplir su fun-
ción independientemente del otro, por ejemplo: ”Las garras en los pies pueden activarse sin necesidad
de activar las de las manos”.
h) Escalabilidad: Este puede mejorarse, cambiando el kevlar por algún tipo de tela metálica, mejorar
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el diseño de los lanza telarañas o inclusive se le pueden agregar unas patas en la parte de la espalda (lo
cual pasa en la historia).
3.6. Diagrama de funciones y subfunciones.—
§ 4. Referencias:.
1.- - Bishop, R.H. (2017). Mechatronics: An Introduction. CRC Press.
2.- Feige,K.,Arad,A.(productores) y Favreu,J.(director).(2008).IronMan [cinta cinematográfica].EU.:MARVEL
STUDIOS
3.- Slott, Dan (w),Elson, Richar (p),Fabela, Antonio (i).”Dying Wish. Prelude: Day in the life”.”The
Amazing Spiderman”.(enero de 2013). Nueva York: Marvel Cómics,2013.
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