Experiencias retadoras basadas en réplicas tecnológicas

Por Manuel Martínez Martínez
manuel.mmartinez@itesm.mx

¿Es posible implementar proyectos basados en una réplica tecnológica? La respuesta a esta pregunta es: sí, es posible. La idea es enfrentar a los alumnos a un desarrollo tecnológico existente en el cual puedan discernir su funcionamiento sin realizar algún tipo de ingeniería inversa. Este proceso consiste en inspirarse en un avance tecnológico para explorar soluciones reales. Poder replicar algo que ya conocemos representa un área de oportunidad para que los estudiantes pongan a prueba sus conocimientos y desarrollen su creatividad e innovación. El alumno puede desarrollar competencias de forma más eficiente al enfrentarse a experiencias y proyectos retadores donde se involucre activamente aplicando lo que ha aprendido o está aprendiendo, además de que son experiencias estructuradas en situaciones reales.

Replicar algo que ya conocemos también desarrolla la creatividad e innovación.

Con este objetivo en mente, implementé en mi curso de Autotrónica el proyecto “Coche Autónomo”. Como sabemos, diversas empresas automotrices trabajan en el desarrollo de carros autónomos que se manejan solos. Actualmente en el mercado existen autos con funcionalidades para estacionarse solos, pero también existen autos que pueden ser controlados desde un smartphone a través de una app a los que se les puede llamar carros a escala real a control remoto. Considerando que los alumnos se enfrentarán a este tipo de desarrollos, y que replicar su funcionamiento puede ser un generador de experiencias retadoras, en mi clase buscamos automatizar un vehículo a escala real que pueda guiarse por GPS y conducir al usuario de manera segura desde un Punto A hasta un punto B. Para lo cual, se diseñó un proyecto inspirado en replicar desarrollos tecnológicos, compuesto de cinco etapas:

  1. Control de dirección y frenado
  2. Control de avance (cambios y aceleración)
  3. Control inteligente de estacionamiento en lateral
  4. Control inteligente de manejo y detección de obstáculos
  5. Desplazamiento en base a coordenadas
Existen autos que son controlados desde un Smartphone llamados carros a escala real a control remoto.

El procedimiento que seguí para mi clase fue recopilar previamente la información técnica que fundamenta el funcionamiento del proyecto. Al inicio del semestre les expuse el problema a mis alumnos explicando ampliamente los antecedentes y las metas a alcanzar. Los alumnos trabajaron en equipos proponiendo soluciones tangibles realizando actividades de aprendizaje para promover el pensamiento creativo. La presentación del proyecto se realizó públicamente, el día del examen final. La entrega final consistió en el proyecto funcionando correctamente así como también la entrega de la documentación escrita.

Sus logros se perciben a simple vista y les proporciona un sentido de realización y orgullo por lo que han realizado.

Los alumnos lograron controlar inalámbricamente la dirección del vehículo a partir de electrónica de control y programación de voltajes espejo del par de torsión del módulo EPS (Electric Power Steering) o dirección asistida eléctrica. También fabricaron un mecanismo con base en un motor eléctrico y un sistema de transmisión mecánica de piñón-sinfín para accionar el pedal del freno. Realizaron la electrónica de control y la programación del mismo para controlar inalámbricamente este sistema de frenado. Fabricaron un mecanismo con base en un motor eléctrico y un sistema de transmisión mecánica de piñón-sinfín para accionar la palanca de velocidades. Realizaron la electrónica de control utilizando retroalimentación de la transmisión de velocidades y su programación para controlar inalámbricamente este sistema de cambio de velocidades. Implementaron un mecanismo para controlar el sistema de aceleración del vehículo. Realizaron la instrumentación y la programación del procedimiento de estacionamiento lateral autónomo. Finalmente, integraron todo el sistema en una interface para manipulación desde una PC y control inalámbrico desde una tablet.

Con la experiencia en este proyecto los alumnos se enfrentaron a resolver situaciones aplicadas a la realidad utilizando tecnología de punta, situándose competitivamente con centros de desarrollo e investigación, así como también de programas de posgrado. El enfoque colaborativo les permitió lograr acuerdos hacia la mejor solución sin perder de vista la importancia de su valiosa participación, enriqueciendo su conocimiento mediante la transferencia del mismo entre ellos y a través de sus experiencias.

Los alumnos resolvieron problemas utilizando tecnología de punta.

La implementación de un proyecto inspirado en una réplica tecnológica motivó a mis alumnos a emprender sus ideas de solución dado que sus logros se perciben a simple vista y les proporciona un sentido de logro y orgullo por lo que han realizado.


Acerca del autor

Manuel Martínez Martínez es Doctor en Ingeniería Mecánica y Profesor del Tecnológico de Monterrey, Campus Tampico. Recibió el premio al profesor inspirador 2015 en esta Institución.