El presente proyecto de tesis consiste en elaborar el diseño de un sistema de monitoreo inalámbrico que suministrará información al agricultor en lo que se refiere a las condiciones en las que se encuentra el piñón blanco en Tarapoto. Esta información permitirá identificar las variables climáticas y de suelo en un servidor y, a su vez, permitirá que se active un sistema de control de riego para mantener la temperatura y humedad de la plantación en los niveles adecuados; con el fin de mejorar la productividad y el rendimiento de la parcela a través de un sistema fiable y autónomo. El primer capítulo está centrado en realizar un estudio de las actividades que se realizan durante la siembra y cosecha de dicha planta. Este análisis también provee las condiciones óptimas que necesita el piñón blanco para crecer y desarrollarse a fin de entregar semillas de muy buena calidad para el procesamiento y extracción del aceite biodiesel, el cual se extrae del corazón del fruto de esta planta. Además de elio, también se aborda la agricultura y su problemática a nivel nacional. El segundo capítulo busca informar al lector que, para realizar un diseño como este, deberá conocer los criterios básicos a tener en cuenta para luego hacer una comparativa entre los estándares de comunicación en una red, tales como Wifi, Bluetooth y Zigbee. Como resultado de ello, se procederá a elegir la más adecuada para esta aplicación. Asimismo, se presenta un cuadro de proveedores que tienen mayor demanda en el mercado, cada uno con sus propias características y ventajas. El monitoreo se realiza a través de un programa, el cual también servirá para el contra! de riego según parámetros indicados por el agricultor. El tercer capítulo presenta la elaboración del diseño propuesto para la toma de datos y posterior control de riego. Para ello, se indican las medidas del terreno agrícola, los rangos de temperatura y humedad en los que debe mantenerse el piñón y la configuración de los equipos para una correcta comunicación y eficiencia energética. El cuarto capítulo, por su parte, consiste en comprobar el correcto funcionamiento del diseño en lo que respecta a la comunicación y el control. También se presenta una tabla de costos que muestra la inversión que requiere una aplicación como la presentada en esta tesis. / Tesis

Debido al constante crecimiento en la construcción de estructuras, los sistemas de monitoreo estructural han tomado bastante importancia. Estos sistemas permiten obtener información de parámetros varios que acompañada de su respectivo análisis, se puede determinar los daños en una estructura y aplicar las medidas que crean convenientes. El presente trabajo de tesis se basa en el diseño e implementación de un sistema de monitoreo inalámbrico de parámetros de estructuras civiles, los cuales podrán ser visualizados en una interfaz de usuario en tiempo real. Este sistema contará con tres módulos de medición, un módulo coordinador y una computadora, con los que se probará el principio de funcionamiento para la adquisición, procesamiento y visualización de los parámetros de interés. Para el análisis de las estructuras, es necesario conocer tres parámetros importantes: la magnitud de las vibraciones a las que están sometidas y la humedad y la temperatura a las que se hacen estas mediciones. Para esto, se seleccionó un acelerómetro digital que estará presente en cada uno de los módulos de medición y un sensor ambiental digital que es necesario solo en uno de estos, ya que los parámetros ambientales no presentan grandes cambios en una misma estructura. Una vez realizado el montaje de los módulos de medición en distintos puntos de la estructura, estos inician la adquisición de los parámetros estructurales y los envían hacia el módulo coordinador cada vez que este último hace la petición. Para este fin, se utiliza una red de sensores en configuración punto-multipunto conformada por módulos Xbee. Luego, el módulo coordinador se comunica con la computadora utilizando una tarjeta para el acondicionamiento de nivel de voltaje mediante un puerto USB de la misma. Toda la información recibida es procesada para asignar las mediciones a los módulos de medición correspondiente y obtener las magnitudes reales. Los parámetros de interés podrán ser visualizados en tiempo real en la interfaz implementada, con la cual el usuario también podrá controlar el inicio y fin del proceso de monitoreo. En el capítulo 1, se explican conceptos generales sobre el monitoreo estructural y cómo fue su evolución tecnológica; asimismo, se describen algunos equipos comerciales. En el capítulo 2, se aborda el marco problemático y los objetivos del presente trabajo de tesis. En el capítulo 3, se desarrolla el diseño e implementación del sistema de monitoreo estructural. Finalmente, en el capítulo 4, se describen los ensayos realizados y se muestran los resultados del sistema implementado. / Tesis

Actualmente, debido al crecimiento exorbitante de comercio de productos de consumo masivo, las industrias tienen la necesidad de contar con una mejor organización, gestión y control de los procesos en el ámbito logístico, para poder asegurar el uso de manera eficiente, eficaz y efectiva de los recursos materiales, financieros y humanos con los que cuenta. Un aspecto importante en el área logística de las empresas es el almacenamiento de las existencias, donde se requiere controlar y sistematizar de manera adecuada y segura la utilización de las instalaciones, pues representan buena parte de los gastos que tienen que realizar las empresas. Asimismo, el transporte de los productos es otro factor que interviene y determina el desarrollo y evolución de la logística, pues las industrias necesitan conocer e identificar los volúmenes exactos de productos que requerirá de sus proveedores o entregará a sus clientes para poder calcular los costos y usar de manera eficiente los recursos de este rubro. Por otra parte, las empresas requieren de un sistema de control de calidad de sus productos, para la detección y control de errores que se pueden presentar en ellos. El presente trabajo propone una solución alternativa a la deficiente supervisión de los procesos involucrados en las industrias de fabricación de productos de consumo masivo, para ello se diseñará e implementará un sistema de dimensionamiento automático de cajas, que sirven para el empaque de los productos, con el objetivo de identificar y calcular los volúmenes de espacio requeridos por la empresa, costos de los procesos de almacenamiento y transporte, e implementar un sistema de control de calidad de las existencias para poder asegurar la entrega de un producto bueno y terminado a los clientes. / Tesis

Actualmente en el Perú, la investigación submarina está poco desarrollada y en consecuencia no existen medios suficientes para seguir una evolución constante de nuestra ciencia y tecnología en esa rama. Además el actual sistema de navegación submarina está basado en el buceo, y como es sabido está limitado ya que toda investigación depende de las máximas capacidades a los que pueda llegar un hombre totalmente preparado para llevar a cabo esta tarea. Es por eso que la investigación submarina en el Perú está supeditada a lo que puedan lograr buzos submarinos, con los límites naturales que pueda soportar una persona totalmente capacitada. Entonces el desarrollo de un control electrónico, para implementarlo en un submarino eléctrico experimental puede solucionar en gran medida los problemas existentes que impiden una mejora substancial en lo que navegación submarina se refiere. El presente trabajo contiene cuatro capítulos donde se muestra el desarrollo del sistema. El primer capítulo trata sobre la problemática que se aborda en este trabajo mostrando las dificultades actuales en investigación. El segundo muestra la fundamentación teórica que respalda este estudio. El tercer capítulo muestra el diseño de la solución que se obtiene en este desarrollo, finalmente en el cuarto capítulo se muestra los resultados de pruebas del sistema integrado. Finalmente se concluye que el desarrollo de este control electrónico brinda las herramientas necesarias para desarrollar una investigación submarina efectiva, siendo necesario continuar con el estudio de esta rama tecnológica dentro del Perú. / Tesis

El presente tema de tesis tiene como objetivo central, llevar a cabo un control sobre la variable física de fuerza. Para esto se implementará un sistema electromecánico (prototipo de terminal de agarre manipulador) el cual servirá como plataforma de prueba para realizar dicho control. Este prototipo contará con las características básicas que lo define como terminal de agarre. Es decir, apertura y cierre de placas paralelas (a modo de pinzas). El sistema de control se encargará de regular la fuerza de agarre del terminal, a un valor determinado previamente. Este valor de fuerza ya determinado, será el necesario y suficiente para evitar que el material que se vaya a coger se quiebre o resbale. Para validar el correcto funcionamiento del sistema de control se harán pruebas con distintos materiales. Para determinar el valor de fuerza que está ejerciendo en cada instante, el terminal de agarre contará con un sensor de fuerza. Este periódicamente irá tomando datos de los valores de fuerza presentes en todo momento. La distribución del presente documento cuenta con 5 capítulos: En los capítulos 1 y 2 nos centraremos en la parte teórica que brinda sustento a la elección del tema de tesis. Tal como, las características importantes que encierra el tema de control de fuerza en nuestro entorno de desarrollo tecnológico, así como también las ventajas que puede brindar el control de fuerza aplicado a varios campos de trabajo. Además, nos centraremos en definir la problemática que encierra la elección del tema de estudio. En los capítulos 3 y 4 nos centraremos en definir la metodología de solución a la problemática planteada, así como la puesta en marcha del sistema de control propuesto. Finalmente, una vez que tengamos todo el sistema que encierra al control de fuerza, nos dedicaremos a hacer pruebas para validar el camino de solución elegido. En el último capítulo presentaremos las conclusiones, observaciones y recomendaciones de la tesis. De este capítulo extraemos como conclusión principal. El que la metodología elegida para solucionar la problemática del tema de tesis, tuvo los resultados esperados. Finalmente se pudo controlar la fuerza de agarre de los materiales seleccionados dentro de un rango de error pequeño. / Tesis

Comúnmente en los aeropuertos las personas presentan diversos inconvenientes con sus maletas de viaje. El primer problema está relacionado con el exceso de peso en el equipaje, a consecuencia del límite de peso permitido por las aerolíneas para poder abordar. Razón por la cual las personas incurren en pagos adicionales o, en ocasiones están obligadas a dejar sus pertenencias. El segundo problema es la inseguridad, debido a múltiples casos de hurtos en los aeropuertos. El objetivo principal de la presente tesis es el diseño e implementación de un módulo electrónico que cuente con medición de peso y activación de una alarma de seguridad. Este módulo se encontrará adherido adecuadamente a una maleta de viaje. Asimismo, se incluye el diseño electrónico del módulo de medición de peso y la activación de una alarma, así como el diseño de una aplicación móvil para controlar el funcionamiento del sistema. Por último, se detallan los ensayos y pruebas en los cuales se comprueba el funcionamiento del sistema. / Tesis

Actualmente, a nivel mundial el uso de aeromodelos y aeronaves con sistemas de cámaras incorporados tiene cada vez mayor demanda para diversas aplicaciones como en la industria cinematográfica, sistemas de vigilancia, detección de incendios, monitoreo de bosques, búsqueda y rescate de personas, etc. En todas estas aplicaciones, el uso de un sistema de estabilización para la cámara es de vital importancia para obtener una buena calidad de imagen y video. Un campo de aplicación de dichos sistemas es el monitoreo de cultivos. La Pontificia Universidad Católica del Perú en conjunto con el Centro Internacional de la Papa, desarrollaron un proyecto de Agricultura de Precisión, cuyo objetivo era adquirir información de terrenos agrícolas a partir de la interpretación de imágenes tomadas a baja altura desde aeromodelos. Para cumplir este objetivo se emplearon equipos aéreos radiocontrolados con cámaras incorporadas. Sin embargo, debido a la carencia de un sistema de estabilizador para las cámaras, se encontraron inconvenientes durante la captura de imágenes como vibraciones aéreas, que generaban movimientos bruscos en la cámara, dando como resultado imágenes con errores de rotación. Basándonos en la problemática encontrada en esta experiencia previa, el objetivo general de este trabajo de tesis es el diseño e implementación de un sistema de estabilización de dos ejes para una cámara instalada en un aeromodelo, que permita reducir los errores generados por las vibraciones durante la toma de imágenes. Luego de la etapa de implementación del sistema se obtuvieron dos resultados importantes. En primer lugar, se logró estimar correctamente la orientación de la plataforma para el movimiento de cabeceo y alabeo utilizando el filtro de Kalman. Finalmente, se consiguió la estabilización de la plataforma para una orientación deseada establecida por un dispositivo transmisor, dentro de un rango de trabajo de +30° a -30° para el cabeceo y +20° a -24° para el alabeo. El error promedio de cabeceo resultó de 2.8°, mientras que el alabeo tiene un error de 2.2°. / Tesis

En la presente tesis se realizó la integración de un sistema UAV con control autónomo en un equipo aéreo existente para agricultura de precisión, la cual forma parte del proyecto que viene realizando la Pontificia Universidad Católica del Perú y el Centro Internacional de la Papa “Agricultura de Precisión para la Producción de Cultivos de Seguridad Alimentaria y de Agro Exportación”. En primer lugar se presenta la aplicación del aeromodelismo en la agricultura de precisión, cuya función es la toma georeferenciada de imágenes para su posterior procesamiento. El proyecto antes indicado emplea control por radiofrecuencia que presenta algunos inconvenientes. Por lo que se hace necesaria la implementación de un sistema UAV con control autónomo. En el segundo capítulo, se presentan los conceptos generales así como la teoría aplicable a los vehículos aéreos no tripulados UAV con control autónomo como herramienta tecnológica orientada a la agricultura de precisión. En este contexto se realizó un estudio de los diferentes sistemas comerciales para la selección del más adecuado para el proyecto, concluyendo que el sistema ArduPilot Mega cumple con los objetivos trazados en ésta tesis. En el tercer capítulo, se abordan los temas de planteamiento y estudio de la implementación del sistema ArduPilot Mega, especificando y definiendo los requerimientos del sistema, sus características, así como la implementación del mismo incluyendo el montaje del hardware, la adecuación del software al sistema y la programación de los planes de vuelo. Finalmente, se desarrollan las pruebas y resultados del sistema integrado, obteniéndose que el sistema UAV con control autónomo: ArduPilot Mega cumple con las necesidades del proyecto, consecuentemente se constituye en una alternativa para el control de los aeromodelos aplicados en la agricultura de precisión, resolviendo los inconvenientes del control por radiofrecuencia. / Tesis

Las empresas de catering de alimentos brindan sus servicios a diversos tipos de clientes, ya sean de transporte aéreo, marítimo y/o ferroviario, empresas industriales, mineras, hospitales e instituciones educativas [1]. Considerando la cantidad de clientes que poseen, este tipo de empresas preparan y comercializan aproximadamente entre 500 y 65,000 platos por eventos y/o pedidos en un día [1][2][3]. Esto incluye necesariamente el uso de 500 a 65,000 unidades de cuchillos, cucharas, cucharitas y tenedores, los cuales deben estar lavados, secados y clasificados según su tipo. En cuanto al proceso de clasificado, una persona se demora, haciendo uso de su velocidad máxima, aproximadamente 2 minutos por cada 100 cubiertos (anexo 2). Es decir, a las grandes empresas de catering les toma 21.5 horas-hombre por día realizar esta actividad (65,000 cubiertos). Además, este tipo de trabajo involucra un movimiento repetitivo de los brazos de trabajador, quien podría padecer enfermedades disergonómicas, tal como se indica en la Norma Básica de Ergonomía y de Procedimiento de Evaluación de Riesgo Disergonómico (anexo 1) establecido por El Ministerio de Trabajo y Promoción del Empleo [4]. Ante lo expuesto es necesario plantear una alternativa de mejora de este proceso. En la presente tesis se propone el diseño de una máquina clasificadora automática de cubiertos, de tal forma que se brinde la facilidad de realizar el proceso de clasificación, eliminando posibles problemas de salud de los trabajadores. Este sistema se encarga de clasificar los cuatro principales tipos de cubiertos (cuchillo, cuchara, cucharita y tenedor) dentro de las dimensiones de 12cm a 21 cm de largo, 1,5cm a 4,5 cm de ancho y alto 0.1 a 3cm (anexo 3). Estos son depositados con una misma orientación en recipientes individuales para cada artículo. Su diseño consta de cuatro niveles dispuestos de manera vertical. El Nivel 1 sirve como depósito de cubiertos sin clasificar y dosificador mediante el movimiento vaivén de una banda transportadora. En el Nivel 2 se da lugar a la identificación del tipo y orientación del cubierto mediante el procesamiento de imágenes adquiridas por una cámara digital. Continuando con el proceso, en el Nivel 3 se realiza, en caso sea necesario, el cambio de orientación del cubierto por medio de unas paletas; y la posterior clasificación de los artículos. Finalmente, en el Nivel 4 se recepciona a cada cubierto en el recipiente correspondiente a su tipo. Esta máquina posee una velocidad de clasificación ligeramente superior a la velocidad máxima de una persona (anexo 6). Cabe mencionar que, a diferencia de la persona, la máquina mantendrá una velocidad constante durante todo el proceso. Además, se mejora la calidad de higiene de los cubiertos pues el proceso evita el contacto humano. Por otro lado, el consumo eléctrico de este sistema es 40W (anexo 10). Considerando que el precio de 1,000W es de US$ 7.4 centavos para el consumo industrial [6], el costo de funcionamiento eléctrico del sistema por hora (US$ 0.296) es muy inferior al costo de una hora-hombre (US$ 1.39) [7]. Por estos beneficios, el uso de esa máquina resulta rentable. / Tesis

En este trabajo se presenta el diseño mecatrónico de un sistema automático para la detección de fallas en tuberías ferromagnéticas de un diámetro de 18 pulgadas. El diseño del sistema permite identificar distintos tipos de fallas tales como corrosión y fisuras superficiales e internas. El método que usa el sistema para la detección de fallas en tuberías ferromagnéticas es la “Dispersión de flujo magnético” o “Magnetic flux leakage”. La dispersión de las líneas de flujo magnético se debe a las fallas antes mencionadas las cuales generan un aumento en la lectura de los sensores de efecto Hall. El sistema diseñado trabaja desplazándose a través de la tubería y a la vez sensa constantemente diferentes parámetros, como corriente en los motores y sensores que permiten la geo localización del sistema, para asegurar su correcto funcionamiento. En el momento en el que el sistema detecta una falla en la tubería, basada en algoritmos que se explican en este trabajo, este se encarga de almacenar tanto las lecturas de los sensores de efecto Hall, imágenes de la falla y la localización de la falla para su posterior análisis. El trabajo abarca la selección de sensores y actuadores; diseño de planos mecánicos, eléctricos, diagramas de flujo. Por último se concluye con el desarrollo del marco teórico necesario para el desarrollo del sistema y simulaciones que muestran los resultados que el sistema obtendría al detectar una falla dentro de las tuberías. / Tesis