RSS 1.0Ingeniería Mecatrónica
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Desarrollo de un sistema de triple agarre neumático blando a un robot delta para pick and place de arándanos(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-12-06)La selección manual de arándanos y otros berries en la agroindustria puede ser ineficiente y perjudicial para la calidad del fruto debido a su delicadeza. En las agroindustrias medianas peruanas, la manipulación manual excesiva a menudo resulta en daños significativos al fruto, reduciendo su valor comercial y calidad. Este trabajo se enfoca en estas medianas empresas y propone el diseño de un sistema automatizado utilizando tres soft grippers integrados en un robot paralelo tipo delta. El objetivo principal es automatizar el proceso de envasado de arándanos para mejorar la calidad del fruto y minimizar la sobre manipulación. Los soft grippers están diseñados para manejar los arándanos con suavidad, evitando daños mecánicos. Asimismo, se utiliza un robot delta debido a su capacidad para realizar procesos de manera rápida. Para el control y procesamiento, se utiliza un Raspberry Pi como procesador principal, que ejecuta un programa en Python encargado de coordinar los subprocesos necesarios para la operación del sistema. Se espera que el sistema sea capaz de agarrar los arándanos sin comprometer su Bloom, así como no dañarlos. Por otro lado, se espera que este proyecto pueda igualar o superar la producción del método convencional, es decir, 54 gramos por minuto considerando que el fruto es de la variedad Biloxi y tiene un peso de 1.8 a 2.2 g. Esto representa una mejora significativa en comparación con los métodos convencionales. Además, la implementación de este sistema resultará en una mejora en la consistencia y calidad del producto final.Acceso restringido temporalmente
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Diseño de un sistema de automatización para corte de tuberías de 1.2mm de espesor con longitud variable utilizando una tronzadora manual con disco de 14” en una planta de fabricación de motocicletas de tres ruedas(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-12-15)El presente trabajo plantea el diseño de un sistema de automatización para corte de tuberías de 1.2 mm de espesor con longitud variable, utilizando un tronzador manual con disco de 14”, destinado a usarse en una planta de fabricación de motocicletas de tres ruedas. El diseño deriva de la necesidad de obtener un equipo que sea compacto y automático o semiautomático para evitar los accidentes que podrían ocurrir por consecuencia de un proceso completamente manual, además de mejorar la precisión del corte. Para el diseño se analizaron múltiples modelos de equipos, los cuales se emplean en manufactura a gran escala, de los cuales se tomó el sistema de uno como referencia para cierta parte de la estructura. Además, se optó por utilizar neumática para el sistema interno debido a que la planta posee un generador de aire a presión para distribuir a toda la planta. Se optó por diseñar el equipo de tal forma que el operador solo intervenga en la etapa inicial y en la final. Una vez obtenido el diseño, se realizaron simulaciones de tensión en el programa Autodesk Inventor para determinar el factor de seguridad de cada pieza, con el fin de comprobar si pueden soportar el esfuerzo generado en su actividad. Por los análisis que se realizaron, se demuestra la viabilidad del diseño del equipo para resolver el problema planteado.Acceso abierto
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Diseño y simulación de un vehículo terrestre no tripulado omnidireccional con navegación autónoma para la distribución automatizada de café pergamino(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-11-27)Este trabajo presenta el diseño y desarrollo de un sistema de Vehículo Terrestre No Tripulado (UGV) omnidireccional orientado a la distribución uniforme de café pergamino en patios de secado. El proyecto se plantea en la cooperativa cafetalera Pangoa, que dispone de un área de 1500 m² dividida en 60 quintales (25 m² cada uno). El objetivo principal es incrementar la eficiencia operativa del proceso, reducir la carga laboral y preservar la calidad del grano durante el secado, mitigando pérdidas generadas por prácticas manuales tradicionales. La propuesta combina hardware de bajo costo con herramientas para el desarrollo de este. La navegación del UGV se fundamenta en edometría, mediante encoders de efecto Hall e información de una unidad inercial (IMU), procesados en una ESP32 NodeMCU con control PID para desplazamientos rectilíneos. A nivel de percepción, se integra una cámara controlada por Raspberry Pi 4B, utilizada en conjunto con algoritmos de visión artificial para supervisar la distribución del café, donde se modelan las trayectorias de cobertura del área total y se analizan métricas de desempeño como tiempo de operación y uniformidad del esparcido. Los resultados experimentales con el prototipo, complementados con la simulación a escala real, evidencian mejoras significativas en eficiencia y cuidado del grano, constituyendo una alternativa viable y sostenible para pequeños productores. Este desarrollo representa un avance hacia la automatización agrícola aplicada al sector cafetalero peruano.Acceso abierto
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Desarrollo de un prototipo de sistema de detección de drones con el fin de preservar la privacidad y la seguridad doméstica(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-12-16)El presente trabajo propone el desarrollo de un sistema mecatrónico de detección de vehículos aéreos no tripulados de clase pequeña (peso inferior a 2Kg) destinado a salvaguardar la privacidad en zonas residenciales. La etapa inicial consistió en la selección de la arquitectura de visión por computadora y de la selección de actuadores necesarios para el posicionamiento dinámico. El análisis de rendimiento de las redes neuronales condujo a la elección de YOLOv8s debido a su robustez en la capacidad de detección. Para el control de posicionamiento, se optó por una combinación de motor paso a paso y servomotor para la base giratoria (movimiento Pan) y el sistema de elevación (movimiento TILT), respectivamente. Esta selección se basa en la alta precisión en el control de posicionamiento, lo que minimiza la necesidad de implementar un esquema de control realimentado. Finalmente, la implementación del protocolo de notificación SMS se estableció por su bajo costo y su capacidad para garantizar la entrega de alertas incluso en entornos con conectividad a Internet limitada. El sistema completo se articula en torno a una plataforma Pan-TILT que soporta la cámara. La computadora recibe la captura de imágenes y, mediante la red neuronal entrenada, realiza la identificación y estimación de la posición del UAV. Seguidamente, la computadora transmite las coordenadas al microcontrolador, el cual gestiona el posicionamiento de los actuadores y ejecuta la notificación de alerta por SMS a la autoridad competente para la toma de acciones de seguridad.Acceso abierto
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Desarrollo de prototipo de un galpón móvil automatizado y con sistema IoT para la crianza de pollos por el método de pastoreo(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-11-30)El presente trabajo describe el diseño de un prototipo mecatrónico, con control y monitoreo, de un galpón móvil automatizado enfocado en el proceso de pastoreo para la crianza de pollos de engorde. Este galpón consta de una estructura móvil equipada con una ventana ajustable para la regulación de la temperatura interna y un sistema de desplazamiento que trasladará el galpón, junto con aves de corral, a diferentes áreas donde podrán pastorear. Todo lo mencionado podrá monitorear el usuario del galpón. El objetivo principal de este sistema es tener un control y monitoreo seguro de las principales variables que afectan el proceso de pastoreo, utilizando tecnología de automatización y control. El sistema estará compuesto por sensores de temperatura para el monitoreo, sensores de navegación e inerciales para su movimiento, activando actuadores para el desplazamiento a un área óptima para los pollos. Cada subsistema tendrá su propio sistema embebido, los cuales se comunicarán con la computadora central que será un raspberry pi, este último se encargará de que los controladores de los subsistemas funcionan ordenadamente, impactando positivamente en la crianza de diferentes aves de corral.Acceso abierto
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Diseño y simulación de una CNC con 3 ejes de movimiento adaptable a diferentes herramientas, para la producción de diferentes productos.(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-12-09)Las máquinas de control numérico por computadora (CNC) son componentes esenciales en la automatización industrial, especialmente en la manufactura. Operadas mediante lenguajes de programación especializados, estas máquinas ofrecen niveles de eficiencia, precisión y consistencia que superan al trabajo manual. Los modelos más avanzados utilizados en plantas y talleres incluyen fresadoras, tornos, enrutadores y cortadoras de plasma. Actualmente, la mayoría de estas máquinas funcionan en tres ejes (X, Y, Z), utilizando herramientas similares a grippers para realizar diversas tareas como cortar, estampar, moldear y sujetar. Generalmente, la herramienta se posiciona en el eje Y y se mueve hacia arriba y abajo mediante un sistema mecánico. Existen también modelos más complejos con cinco o más ejes de trabajo. Las CNC están compuestas por varios componentes, como tornillos sin fin, correas, servomotores, piñones de sistemas síncronos, perfiles de aluminio y tubos lisos. Es fundamental entender la metodología necesaria para desarrollar una máquina CNC adaptable a diferentes herramientas o grippers, especialmente en el contexto peruano. A continuación, se explicarán los cálculos necesarios para un tornillo sin fin, considerando los tornillos de potencia como cilindros roscados con una tuerca que se desplaza en un plano horizontal o vertical. Luego, se discutirá el uso de correas dentadas para evitar el deslizamiento entre la correa y el piñón, asegurando un movimiento preciso entre dos ejes. La selección de motores paso a paso Nema se basará en su modelo, torque y corriente fase, proporcionando un control preciso de la posición angular, aceleración y velocidad del eje. Con el objetivo de asistir a futuras generaciones de ingenieros interesados en el desarrollo de máquinas CNC para uso personal, académico o profesional.Acceso abierto
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Desarrollo de un sistema de recojo y colocación de camas magnéticas mediante Robotino 4 para la automatización del servicio de impresión 3D vía plataforma web aplicado en el FABLAB de la Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-11-30)En el presente trabajo se desarrolla la implementación de un sistema automatizado para la producción en masa de impresión 3D en granjas de fabricación aditiva mediante un robot educativo de la marca Festo, el robotino 4.0, al cual se le realizó un sistema mecánico en su plataforma para sujetar y transportar las camas magnéticas por medio de fuerza magnética con ayuda de imanes de neodimio. Asimismo, se realizó una interfaz web donde los usuarios puedan subir y enviar sus archivos en formato STL para poder imprimirse previamente con la aprobación del encargado del FABLAB. Por otro lado, el coordinador puede aprobar, monitorear y tener un historial de las impresiones que se realizan para contar con un registro de tiempos de impresión y material consumido por los usuarios. El sistema consta de un conjunto de procedimientos donde el robotino debe empezar su recorrido hacia la impresora que finalizó la impresión y debe retirar la cama magnética y desplazarla hacia un recinto donde se almacenaran las camas magnéticas y recoger una nueva para poder colocarla en la impresora para iniciar una nueva impresión. Una vez implementado, se realizaron pruebas en la precisión que tenía el sistema para colocar la cama magnética para iniciar una nueva impresión. Debido a que la cama magnética es 2cm más grande que el área de impresión, eso permitía tener un máximo margen de error de 1cm por lado en la colocación de la bandeja, y al realizar las pruebas correspondientes se determinó que se tiene un error medio de 3.65mm. Este resultado garantiza que se tendrá un proceso de impresión exitoso.Acceso abierto
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Diseño y Desarrollo de una Máquina Compacta para la Desaponificación de Quinua por Escarificación y Lavado Húmedo, con Sistema Integrado de Secado, para la Empresa “Comercial Mary”(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-11-30)El presente trabajo describe el desarrollo e implementación de una máquina compacta para la desaponificación y secado de quinua, diseñada para la empresa Comercial Mary, ubicada en la ciudad de Huancayo. Esta empresa presentaba limitaciones económicas y de espacio que dificultaban la adquisición de equipos industriales, lo que la obligaba a subcontratar el proceso de lavado del grano, incrementando los costos y reduciendo su capacidad de producción. Ante esta problemática, se propuso el diseño e integración de una máquina automatizada que combina los métodos de escarificación en seco y lavado húmedo a temperatura controlada, reduciendo significativamente la dependencia de servicios externos. El sistema se estructura en cinco etapas automáticas controladas por un PLC Siemens S7-1200 AC/DC/RLY: dosificación, tamizado, escarificación, lavado y secado. La etapa de dosificación cuenta con una tolva equipada con un tornillo sin fin y un sensor capacitivo, lo que garantiza un flujo constante de grano. El tamizado se realiza mediante un tamiz N.º 10 (ASTM E11-22) accionado por un motor vibratorio. En la escarificación, dos rodillos rugosos que friccionan los granos contra paredes ubicadas a 1.6 mm, eliminando la capa superficial donde se concentran las saponinas. Posteriormente, el lavado húmedo se lleva a cabo en un tanque con control de nivel, temperatura y agitación axial, mientras que el secado se efectúa por centrifugación a 715 rpm, asistida por electroválvulas y bombas de drenaje. Además, se aplicó un flujo de aire caliente hasta alcanzar un contenido de humedad adecuada. La máquina desarrollada procesa 10 kg de quinua en 4 minutos, logrando un contenido residual de saponinas menor o igual al 0.12 % y una humedad final menor 13 %, manteniendo la integridad del grano. Con ello, la empresa logra reducir costos operativos, optimizar espacio y fortalecer su autonomía productiva.Acceso abierto
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Diseño de un vehículo de superficie no tripulado tipo trimarán para monitoreo de cuerpos de agua lénticos de la región hidrográfica del Amazonas en el Perú(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-11-30)En el Perú, el monitoreo de la calidad del agua en lagos y lagunas sigue siendo limitado por el difícil acceso y la dependencia de embarcaciones tripuladas, lo que reduce la frecuencia de muestreo y expone a riesgos al personal. Este trabajo presenta el diseño de un vehículo de superficie no tripulado (USV) tipo trimarán destinado al monitoreo de cuerpos lénticos de la región hidrográfica del Amazonas. El diseño se desarrolló siguiendo normas para embarcaciones pequeñas (ISO 8666, ISO 12215, ISO 12216 e ISO 12217-3) e integra criterios hidrostáticos, hidrodinámicos, estructurales y eléctricos. Se modelaron los cascos en Maxsurf y se evaluaron mediante simulaciones CFD en ANSYS, obteniéndose un desplazamiento total aproximado de 41,76 kg con francobordo adecuado y altura metacéntrica positiva para la categoría D. Se dimensionó una estructura tipo sándwich de fibra de vidrio y madera balsa, y se implementó un sistema de muestreo con dos botellas Van Dorn de 2,0 L accionadas por servomotor, además de soportes para una sonda multiparamétrica, un módulo GPS con IMU y la electrónica embarcada. El sistema de propulsión emplea propulsores eléctricos gobernados por radiocontrol y alimentados por un banco de baterías de ion-litio 3S, que proporciona una autonomía estimada de 120 minutos. El diseño propuesto constituye una plataforma segura y portable para ampliar la cobertura espacial y temporal del monitoreo de calidad de agua en lagos y lagunas peruanos.Acceso abierto
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Propuesta de diseño y optimización de una máquina CNC para prototipados de PCBs de 15 x 10 cm(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-11-30)El presente trabajo propone el rediseño funcional de una máquina CNC de bajo costo desarrollada previamente en el curso de Proyecto Mecatrónico 2 (PM2), con el propósito de corregir las deficiencias estructurales y de desempeño identificadas en su primera versión. La máquina original, destinada al prototipado electrónico en el contexto del mercado peruano del Jr. Paruro y de la comunidad universitaria de la UPC, presentaba limitaciones en rigidez, vibración y seguridad, lo que generaba reprocesos y acabados no uniformes en las piezas fabricadas. El proyecto plantea el diseño mejorado de dicha CNC, optimizado para el trabajo de placas de hasta 10 × 15 cm, mediante la aplicación de simulaciones estructurales, análisis del factor de seguridad y teoría de materiales, complementados con la integración de un nuevo controlador y la incorporación de medidas de seguridad no presentes en la versión anterior como limit switches y auto nivelado Z. La propuesta busca consolidar una alternativa técnica y accesible de máquina CNC orientada al campo de la electrónica, con el objetivo de incentivar futuras implementaciones o adaptaciones en proyectos personales y académicos.Acceso abierto
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Diseño de un generador de olas para la realización de pruebas de modelos marítimos a escala reducida en un canal de oleaje(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-11-02)El presente trabajo tiene como objetivo presentar el diseño de un canal de oleaje bidimensional de bajo costo destinado a la realización de ensayos experimentales de olas. Este sistema permite verificar el funcionamiento adecuado de modelos físicos a escala reducida, como parte de una etapa posterior en el desarrollo del prototipo general. El proyecto se compone de un tanque modular de pequeñas dimensiones, diseñado para facilitar su instalación rápida en un entorno de laboratorio convencional. Asimismo, integra un generador de olas basado en un mecanismo manivela–balancín, el cual produce un movimiento oscilante tipo flap mediante una placa que desplaza la masa de agua contenida en el tanque. Para evitar errores y la superposición indeseada de las olas generadas, se diseñó un absorbedor pasivo con pendiente regulable, lo que permitió identificar experimentalmente la configuración óptima de la pendiente para distintos tipos de olas. Además, con el fin de garantizar la validez del diseño, se efectuaron análisis cinemáticos y dinámicos del mecanismo del generador de olas, así como análisis estáticos para la placa flap y para la estructura del canal, empleando los entornos de software Matlab y SolidWorks. A partir de los fundamentos de la teoría lineal de oleaje, fue posible determinar los límites de altura de onda que puede generar el sistema. Para el control y la automatización del generador de olas, se utilizó un PLC Siemens S7-1200 encargado de la gestión de un motor paso a paso de 20 Nm de torque y de los sensores que conforman el sistema. Mediante la herramienta PID Tuner de Matlab, se diseñó un controlador PI para obtener las alturas de ola deseadas. La efectividad del controlador se evaluó analizando el sobreimpulso, el tiempo de establecimiento y el tiempo de subida de la planta para tres valores de referencia de altura de ola: 6, 10 y 16 cm. Los sobreimpulsos obtenidos fueron 5.85 % para 6 cm, 4.74 % para 10 cm y 0.505 % para 16 cm, los cuales se consideraron aceptables para esta aplicación. Los tiempos de establecimiento fueron de 13 s para los dos primeros casos y de 18 s para el tercero, los cuales se consideraron rápidos para el sistema. Por último, los tiempos de subida fueron 2.62 s, 2.558 s y 3.877 s para los respectivos casos, resultados que se calificaron como aceptables y contribuyen a la velocidad del sistema. En consecuencia, el controlador diseñado se consideró efectivo. Finalmente, las simulaciones estructurales confirmaron que los componentes del canal de oleaje alcanzan factores de seguridad superiores a los valores recomendados, garantizando así un funcionamiento confiable del sistema.Acceso abierto
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Desarrollo de un Sistema Autónomo para la Detección y Cosecha de Frutos de Aguaymanto mediante un Vehículo no Tripulado con Visión Artificial en Campos Agrícolas de Huánuco, Perú(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-11-30)El presente trabajo desarrolla el diseño de un sistema autónomo para la cosecha de frutos de aguaymanto (Physalis peruviana) mediante visión artificial, con aplicación en campos agrícolas de la región Huánuco, Perú. El proyecto busca contribuir al proceso de modernización de la agricultura nacional mediante la incorporación de tecnologías de inteligencia artificial, robótica móvil y sistemas embebidos orientados a la automatización de tareas agrícolas especializadas. La propuesta se basa en el desarrollo de un vehículo terrestre no tripulado (UGV) capaz de desplazarse de forma autónoma entre hileras de cultivo, incorporando un sistema de detección de frutos basado en el algoritmo YOLO11. Este modelo de visión artificial permite identificar en tiempo real los frutos de aguaymanto presentes en el entorno y clasificarlos en dos categorías: maduro o no maduro, facilitando la toma de decisiones sobre el proceso de recolección. El UGV integra un conjunto de sensores de navegación, cámaras y un módulo de procesamiento embebido Jetson Orin Nano, encargado de ejecutar los algoritmos de detección y control. A su vez, se implementa un brazo robótico de cuatro grados de libertad con un gripper diseñado específicamente para el aguaymanto, optimizado en su forma y fuerza de agarre para realizar cortes precisos sin dañar el fruto ni su estructura vegetal. La arquitectura del sistema se caracteriza por su modularidad, bajo costo y adaptabilidad a terrenos agrícolas irregulares, lo que permite su potencial replicabilidad en otros cultivos de características similares. De esta manera, el proyecto busca reducir la dependencia de la mano de obra estacional, optimizar los tiempos de cosecha y mejorar la eficiencia del proceso productivo, contribuyendo a la competitividad del sector agroexportador peruano. En conjunto, el desarrollo de este sistema autónomo representa un paso significativo hacia la implementación de soluciones inteligentes de agricultura de precisión, reforzando la sostenibilidad y el avance tecnológico del agro peruano.Acceso abierto
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Desarrollo de un vehículo marino no tripulado para el monitoreo remoto de pH, turbidez, presencia de metales y temperatura en entornos acuáticos(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-11-29)El propósito de este estudio es desarrollar un vehículo anfibio no tripulado controlado de forma remota para monitorear y medir en tiempo real los niveles de pH, temperatura, la turbidez y la concentración de metales en el agua. La importancia de este monitoreo radica en la necesidad de mantener estos parámetros dentro de rangos seguros para proteger la salud humana y preservar la vida acuática. Tradicionalmente, el análisis de la calidad del agua se ha realizado mediante métodos manuales que implican la recolección de muestras y su análisis en laboratorio, lo que genera retrasos significativos en la detección de condiciones peligrosas. En contraste, el vehículo propuesto utiliza módulos NRF24 conectados a dos microcontroladores ESP32, lo que permite un funcionamiento preciso y en tiempo real. Este sistema de monitoreo inmediato proporciona alertas instantáneas ante peligros, mejorando significativamente la capacidad de respuesta frente a condiciones ambientales adversas.Acceso abierto
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Diseño de máquina automatizada para reducir el consumo de nitrógeno líquido utilizando un atomizador helicoidal en el proceso de elaboración de helados(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-12-09)El presente trabajo consiste en el diseño de máquina automatizada para mejorar la eficiencia en la elaboración de helados utilizando nitrógeno líquido, en el cual se busca optimizar los procesos en la preparación de helados reduciendo el consumo de nitrógeno líquido y el tiempo de producción. Todo esto, a través de un sistema de control secuencial que controla un sistema de aspersión del nitrógeno líquido. En principio se analizó el campo de los helados elaborados con nitrógeno líquido y sus requerimientos por no realizarse de manera automática. Dicho análisis condujo a la conclusión de que el proceso debería automatizarse para optimizar el uso de nitrógeno líquido y en consecuencia economizar en cada aspersión; así mismo proteger al operario de quemaduras graves por manipulación directa de este insumo. Por ello, se escogió un sistema de control a través de un Raspberry PI 4, en el cual se realizó la programación para el funcionamiento y control para elaborar, de manera automática, un helado completamente en un lapso de dos minutos. El sistema completo consta de partes mecánicas, electrónicas y programables, que en conjunto forman una máquina que realiza, de manera secuencial, la elaboración de helado completamente automática. Dicha máquina realiza el proceso de aproximadamente dos minutos desde que se presiona el pulsador de inicio hasta que se retira el producto. Posteriormente, se implementó el sistema y se logró simular su funcionamiento total con un tiempo de dos minutos por porción de helado y la capacidad de elaboración continua. Este resultado garantiza un proceso seguro y automático para la elaboración de helados utilizando nitrógeno líquido de manera eficaz.Acceso abierto
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Desarrollo de un sistema mecatrónico orientado al proceso de selección, agujereado y corte en la fabricación de botones semiacabados para prendas de vestir a partir de la semilla de tagua, empleando el control numérico computarizado y el procesamiento de imágenes(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-12-01)La fabricación de botones para prendas de vestir a partir de las semillas de tagua en el Perú ha sido una actividad poco difundida en los últimos años. Esto conlleva a que la producción por parte de los artesanos y pequeños productores sea baja, ya que no cuentan con maquinaria autónoma que realice múltiples procesos. Además, el costo de estas máquinas autónomas es alta y transportarlo es dificultoso por su peso y tamaño, los artesanos optan por máquinas pequeñas que realizan un proceso en cada ciclo de producción. Los demás procesos se realizan de manera manual apoyándose de herramientas rudimentarias, lo cual es ineficiente. Por ello, en este proyecto se desarrolla un sistema mecatrónico autónomo y modular enfocado en los procesos de selección, agujereado y corte de las tajadas de semillas de tagua para fabricar botones semi acabados para prendas de vestir. Además, al ser modular facilita su transporte y ensamblaje. Como se requiere que el sistema mecatrónico sea automatizado, se empleara los métodos del control numérico computarizado y el procesamiento de imágenes. Esto disminuye el tiempo de mecanizado y agiliza la producción. Para el correcto funcionamiento se investigó la dureza de la tagua, con ello se realizó los cálculos para determinar la potencia eléctrica y el consumo de corriente y así seleccionar los dispositivos eléctricos y electrónicos. Luego se diseñaron las piezas mecánicas en Inventor y la interfaz gráfica mediante la programación en Python. Después se ensamblo todo el sistema mecatrónico y finalmente se realizaron las pruebas y validaciones.Acceso abierto
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Modelamiento y Validación de un controlador PID para los motores en un UAV VTOL de Ala Delta para la Transición de Multirrotor a Vuelo de Ala Fija(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-11-30)El presente trabajo desarrolla un análisis teórico sobre la transición de vuelo en un UAV de tipo VTOL (Vertical Take-Off and Landing) con configuración de ala delta. La investigación se sustenta en el procesamiento de registros de vuelo previamente documentados, empleando la controladora Pixhawk y la plataforma Mission Planner como herramientas de control, conexión y programación del sistema. El enfoque metodológico se orienta al estudio analítico de parámetros asociados a la estabilidad, eficiencia y consumo energético durante la transición entre los modos multirrotor y planeador. Dicho análisis se complementa con la revisión de literatura técnica y comparaciones frente a modelos equivalentes reportados en estudios previos, con el fin de contrastar la hipótesis de mejora en el desempeño del UAV. Los resultados permiten identificar fortalezas y limitaciones de la configuración propuesta, así como lineamientos para optimizar futuros desarrollos experimentales en plataformas VTOL de características similares.Acceso abierto
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Diseño de una máquina automatizada para la preparación de semillas de palta destinadas al almácigo con capacidad de 200 semillas/hora(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-11-30)El presente proyecto de investigación tiene como finalidad el diseño de una máquina automatizada para la preparación de semillas de palta destinada a viveros agrícolas. Actualmente, este proceso se realiza de manera manual, generando variabilidad en el producto final, baja capacidad operativa y riesgos para el personal encargado. Considerando que la producción nacional de palta supera las 800 000 toneladas anuales y la demanda de plantones continúa en crecimiento constante, se identifica la necesidad de desarrollar equipos que permitan estandarizar dicho proceso y mejorar la eficiencia operativa en los viveros. Para abordar este problema, se empleó una metodología que combina el análisis fisiológico de la semilla (permitiendo establecer límites de presión y fricción compatibles) con la evaluación de mecanismos adaptados al manejo de la semilla de palta. A partir de ello, se definieron criterios para el diseño de sistemas de sujeción regulable, mecanismos de fricción adecuados y criterios para parámetros críticos en el proceso. El diseño incorpora además un sistema de control basado en PLC, encargado de gestionar las secuencias de operación y asegurar la repetitividad y trazabilidad del proceso. Finalmente, se valida la factibilidad técnica del sistema mediante cálculos mecánicos y criterios de ingeniería, dando como resultado la automatización del proceso contribuyendo a mayor uniformidad, menor daño y mejora en la productividad de los viveros.Acceso abierto
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Desarrollo de un entorno virtual para el aprendizaje y resolución de problemas comunes en plantas portátiles de tratamiento de agua por ósmosis inversa(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-12-01)Este trabajo presenta el desarrollo de un entorno virtual en Unity, accesible a través de las gafas Meta Quest2, destinado a ser una herramienta adicional en la capacitación de una planta portátil de tratamiento de agua por ósmosis inversa. La solución está diseñada para capacitar a los trabajadores en la operación y resolución de problemas técnicos comunes, como fallos en la bomba de baja presión o en la membrana de ósmosis inversa. Además, ofrece una herramienta educativa para estudiantes de ingeniería y cualquier persona interesada en comprender el proceso de obtención de agua potable mediante el proceso de ósmosis inversa. Durante el desarrollo del proyecto, se construyeron 6 escenarios, en los cuales el usuario puede aprender acerca de la operatividad de la planta, el mantenimiento y el uso adecuado del equipo de protección personal (EPP). Además, el sistema incluye una evaluación de 10 preguntas que permite medir los conocimientos adquiridos. Los escenarios son: “Información general de la planta”, “Simulación del recorrido del agua en la planta”, “Fuga de agua en tubería”, “Despiece de bomba”, “Prueba de resistencia al aislamiento” y “Detección de obstrucción en membranas de ósmosis inversa”. El principal aporte de este proyecto es brindar un entorno interactivo que facilita a trabajadores y estudiantes la comprensión de los dispositivos y procesos involucrados en la obtención de agua potable por ósmosis inversa, así como la identificación de soluciones a problemas frecuentes, fortaleciendo su autonomía y capacidad de respuesta ante situaciones reales.Acceso abierto
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Desarrollo de un horno de secado automatizado para camote rallado(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-11-29)El presente trabajo desarrolla la implementación de un horno para el secado de camote triturado para la producción de harina de camote. La finalidad principal es reducir costos mediante un proceso de secado que tome menor cantidad de tiempo y prescinda de un operario que supervise el proceso. Se diseñó el horno de secado con espacio suficiente en su interior para almacenar tres bandejas con suficiente espacio entre ellas. Se realizó una investigación sobre el secado de camote en la producción de harina a base de este tubérculo. Además, se planificó el diseño para ser incluido dentro de una planta de producción de harina a base de camote o diferentes tubérculos. En el proceso, el camote que se situará en las bandejas debe haber sido rallado o triturado, con el fin de realizar un secado óptimo. El interior y exterior del horno son de un acero inoxidable 304, con capas de tela de vidrio entre el exterior e interior para asegurar una correcta transferencia de calor. La temperatura ideal de secado para el camote es de 60 °C. Se empleará un controlador PID para modificar los valores de las resistencias del horno. Asimismo, el horno cuenta con un extractor e inyector de aire, con el mismo propósito de manejar la humedad y, por tanto, la temperatura de secado.Acceso abierto
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Desarrollo de la migración del sistema basado en el PLC PCD3.M3330 por el PLC S7-1214C en el proceso de recepción de pesca en una planta de congelados(Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC)PE, 2025-11-30)Una planta de Chimbote operaba con un PLC Saia PCD3.M3330, una HMI Beijer X2 pro 15 y quince variadores Yaskawa J1000 por RS-485/Modbus RTU en la línea de recepción de pesca. La obsolescencia del sistema y el soporte local motivaron la migración a un PLC Siemens S7-1214C, manteniendo el hardware de campo y la filosofía de operación. El trabajo describe el respaldo del programa original, la traducción de la lógica a bloques FC/FB/DB en TIA Portal, la configuración de la comunicación Modbus RTU mediante el módulo CM1241, el remapeo de variables de la HMI hacia bloques de datos del nuevo PLC y la actualización de planos en EPLAN. Asimismo, se ejecutaron pruebas en planta apoyadas en listas de verificación FAT y SAT. Como resultado, se migraron las 64 entradas y 64 salidas digitales, se mantuvo comunicación estable con los quince variadores y se completaron siete listas de verificación FAT/SAT que cubren paros de emergencia, fallas de comunicación y respaldo de horas de operación. Para el periodo enero–octubre, las horas de parada no planificada asociadas al sistema de control se redujeron de 113,5 h a 90,8 h por campaña, es decir, 22,7 h menos (≈20 %). Considerando un margen de contribución promedio de 820 USD/h, las pérdidas estimadas disminuyen de 93 070 a 74 456 USD por campaña, con un ahorro de 18 614 USD.Acceso abierto
