El quehacer del Ingeniero Mecatronico esta enfocado principalmente al diseno y aplicacion de soluciones de ingenieria para el control de procesos. Ese control comprende la adquisicion de informacion de procesos mediante sensores electronicos, tratamiento de las senales electricas en el dominio analogo y digital, aplicacion de leyes y algoritmos de control y mediante actuadores dosificar la energia o la materia prima que ingresa al proceso. Dentro de este marco, en una gran cantidad de aplicaciones se requiere hacer control de movimiento de maquinas y mecanismos mediante motores electricos. En ese punto es donde se encuentra una de las brechas de conocimiento mencionadas. El electricista o el electronico dominan el conocimiento de los motores y su control y ven al mecanismo como una caja negra de la que se espera se comporte como una carga constante sobre el motor con bajo conocimiento sobre conceptos como inercia, variables cinematicas y dinamicas, relacion de fuerzas y torque y otros. El mecanico domina estos conceptos pero tiene debilidad en el conocimiento de los motores y como controlarlos. El encuentro de estos dos dominios corresponde al campo de los servomecanismos donde se busca hacer el control de posicion y velocidad de mecanismos y maquinas con conocimiento del controlador, el motor, el mecanismo y principalmente las reacciones del mecanismo sobre la accion del motor. Estas reacciones generalmente vienen a ser las perturbaciones en el lazo de control. El programa de Ingenieria Mecatronica de la Universidad Nacional de Colombia contiene una asignatura denominada Servomecanismos cuyo objetivo es brindar el ambiente donde se manejen estos conocimientos y se cierre la brecha mencionada. A partir del ano 2011 los autores, Profesores de la asignatura, emprendieron el trabajo de innovar el enfoque de la asignatura. Anteriormente el trabajo de los estudiantes se enfocaba a la manufactura de un mecanismo con 3 grados de libertad de tipo paralelo y el montaje de la tarjeta electronica de control. Los estudiantes centraban su trabajo en el analisis de la cinematica directa y/o inversa del mecanismo y en el funcionamiento de los circuitos. Con el cambio realizado se simplifico el proyecto de curso a un mecanismo serial de 2 grados de libertad, se incentivo el uso de tarjetas comerciales programables con funciones y librerias aplicables a la adquisicion de senales analogas y al control de motores. De esta forma se consiguio que el estudiante centre su foco de atencion en aspectos relevantes al comportamiento del motor electrico frente a cargas mecanicas variables con completo analisis y conocimiento de esas cargas. Tambien a la identificacion experimental del comportamiento dinamico del motor y a la creacion del algoritmo de control. Se presentan casos de mecanismos construidos por estudiantes que han sido casos exitosos en los semestres donde se ha aplicado el nuevo enfoque y se ha tenido el reconocimiento de los estudiantes sobre un mejor entendimiento del comportamiento del motor controlado y del mecanismo.
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Knowledge Societies in the 21st Century
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FuenteEncuentro Internacional de Educación en Ingeniería