La Facultad de Ingeniería de la Universidad Panamericana campus Aguascalientes celebró la tercera edición de la Semana de Ingeniería e Investigación que se llevó a cabo el pasado 15 y 16 de mayo en las instalaciones de la institución. Su objetivo es presentar las actividades académicas y de investigación realizadas tanto por estudiantes como por profesores de la Facultad, así como dar a conocer la oferta educativa y diversas disciplinas de ingeniería a través de proyectos creados por la comunidad universitaria.
Aquí te compartimos los proyectos más destacados, junto con los alumnos que los desarrollaron y que fueron presentados dentro de la Feria Universitaria.
Carrito detector de gases
Los alumnos Marcela Portillo, Pamela Hueso, Diego Ramírez, Bryan de León, Miguel Pedroza, Andrea Marcha, Sergio Navarro y Francisco Maciel estudiantes de octavo semestre de la Ingeniería en Tecnologías Energéticas crearon el proyecto de un carrito detector de fugas de gases para la materia Sistemas Energéticos I y para Elementos de Mecatrónica.
Este carrito autónomo, utiliza dos sensores ultrasónicos para moverse y para encontrar el gas. Los sensores MQ que lo integran, detectan gas metano, propano y butano; al estar en marcha, el carrito se mueve en la dirección donde provienen la mayor concentración de los gases.
La antena y el componente SIM800 lanzan una alerta a los dispositivos móviles para avisarles al punto exacto donde se encontró la fuga y pueda ser más fácil buscarlo.
Este modelo está diseñado para aplicaciones industriales, tales como sectores donde se utilicen gases, así como minas donde se puedan detectar fácilmente los olores y a tiempo, con el fin de no poner en riesgo a las personas.
Los alumnos buscan dar seguimiento para este proyecto y que pueda aplicarse a la industria.
Robot sumo
Las alumnas Ali Rodríguez y Ariel de la Cruz, estudiantes de Ingeniería en Inteligencia Artificial presentaron como proyecto un robot sumo, el cual fue diseñado para las competencias entre robots sumos donde se empujan hasta hacer que el otro robot sumo se salga del ring de lucha.
Para la materia de Microcontroladores, las alumnas se encargaron de diseñar y desarrollar el «cerebro» del robot, que viene siendo un microcontrolador.
Dentro de las especificaciones que debe tener un robot sumo para competir en la pelea, se solicitó a las participantes que su robot no pesara más de 500 gramos y midiera 12×12 centímetros.
Sistema autónoma para calentar agua
Lo que comenzó como un proyecto parcial, los alumnos Karen Vázquez, Andrea Martínez, Beatriz González, Alexa Magallón, Mitzi Esparza y Juan Carlos, estudiantes de Tecnologías Energéticas decidieron darle mayor difusión dentro de la Feria Universitaria a lo que sería un sistema continuo y autónomo para calentar agua.
Los calentadores solares generalmente funcionan a través de la irradiancia que llega e incide por medio de ellos. Este sistema es 100% sustentable, pues cuenta con una bomba de agua para hacer más fácil el flujo a través de todo el sistema. Esa bomba funciona a través de un panel fotovoltaico, lo que hace evita emisiones.
Este proyecto está pensado para aplicaciones residenciales, lavanderías, regaderas públicas o gimnasios con temperaturas de entre los 45 a os 50°C; incluso tiene la posibilidad de salir a la venta.
«Este proyecto involucró a muchas personas dentro y fuera de la universidad, nos sentimos muy orgullosos porque es algo nuevo para nosotros y que padre que se nos diera esta oportunidad. Además nos demostramos a nosotros mismos que podemos hacer grandes cosas», expresan.
Representaciones auto-supervisadas para la detección de errores en escenarios de gimnasio con conocimiento del dominio
El alumno Ulises estudiante de Ingeniería Inteligencia Artificial desarrolló un proyecto enfocado a la evaluación del movimiento de las personas al realizar ejercicio en el gimnasio. Para ello, primeramente, es necesario identificar la postura de la persona y tratar de reconocer los errores que tiene dentro de la rutina que realiza.
«Si una persona, por ejemplo, realiza una rutina de levantamiento de pesas, es importante que sus rodillas estén alineadas al igual que los codos; básicamente es tratar de darle al usuario feedback sobre la rutina que hace, ese es el principal motivo», comenta Ulises.
De acuerdo a Ulises, para lograr hacer esto, existen diferentes formas de tratar este problema, la mayoría de soluciones utilizan lo que es el machine learning, donde lo que se busca es identificar características clave de las imágenes o videos que se están capturando, la forma más fácil de evaluar las posturas de las personas es obteniendo los puntos clave de la persona, como por ejemplo, la cabeza.
Sin embargo, este método tiene limitaciones pues los puntos clave se pueden detectar erróneamente; aquí es donde entra esta novedosa propuesta (que se ha dado a conocer recientemente) para mejorar la estimación de la postura utilizando enfoques supervisados basados en el conocimiento del dominio como el aprendizaje contrastivo y el desenredado de movimiento.
Estos métodos aprovechan las grandes variaciones en ángulos de la cámara, ropa e iluminación para aprender representaciones potentes que solo requieren un pequeño conjunto de datos anotados por expertos para el error supervisado. Aclarando esto, el objetivo de la investigación que hizo Ulises, es determinar si es posible mejorar la detección de errores en ejercicios mediante la combinación de los dos enfoques: el aprendizaje no supervisado y la estimación de poses mediante keypoints.
Algoritmos para optimizar el balanceo de mecanismos por medio de contrapesos
Los alumnos de octavo semestre de la Ingeniería en Inteligencia Artificial: Luis Eduardo Robles Jiménez y Sara Carolina Gómez Delgado, presentaron otro proyecto de investigación que consistió en el análisis y exploración de algoritmos para optimizar el balanceo completo de mecanismos por medio de contrapesos. Es una continuación de la tesis de doctorado de la maestra Teresa Orvañanos y tiene como propósito encontrar el algoritmo que provea el mejor frente de Pareto para este problema multiobjetivo considerando el tiempo.
El balanceo de mecanismos tiene un sinfín de aplicaciones en la industria, desde el mercado automotriz hasta la robótica lidian con este tipo de problemas, y por medio de esta investigación se planea encontrar un método efectivo que permita generalizar el proceso para balancear un mecanismo.
Cabe destacar que el aporte central de este proyecto es la búsqueda de la optimización de un método novedoso propuesto por Tere que consiste en el uso de coordenadas completamente cartesianas para el análisis mecánico de un sistema. Al ser un planteamiento nuevo, aún existen muchos métodos y algoritmos que se tienen que probar para encontrar cuál se desarrolla mejor.
«Este proyecto fue nuestro primer acercamiento al mundo de la investigación y ha sido de gran valor ya que nos permitió conocer cómo es trabajar de forma constante y a profundidad un tema, igualmente escribir artículos científicos en español e inglés, platicar con expertos de distintas áreas y finalmente la comunicación entre los involucrados del proyecto», comentan los alumnos.