Juan Gil Technical Marketing Engineer

Transcripción

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2 Cree Experiencias de Aprendizaje Participativas en la Formación de Sistemas de Control Solución para Mecatrónica de NI Juan Gil Technical Marketing Engineer

3 Los sistemas están en todas partes Motores Tesla Red Bull Stratos Espacio exterior Bomba de insulina Elevadores Teléfono inteligente 3

4 Diseño de automóviles Inteligencia Computadoras Eléctrico Mecánico 4

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7 Soluciones de educación mecatrónica de NI 7

8 Plataforma de educación para controles y mecatrónica Enseñe habilidades con NI ELVIS Amplitud de tarjetas compatibles Facilidad de uso: sin necesidad de programación Resistente para el laboratorio Equipado con instrumentación estándar de laboratorio 8

9 NI ELVIS Osciloscopio de 2 canales, Generador de funciones 100 MS/s, 5 MHz Conexión USB a PC principal 24 líneas de E/S digital 8 entradas analógicas 2 salidas analógicas 9

10 Plataforma de educación para controles y mecatrónica Enseñe diseño con NI myrio Basado en tecnología de control estándar de la industria E/S incorporado Funciona desde principiante hasta avanzado 10

11 NI myrio Integración USB y Wi-Fi 10 entradas analógicas 6 salidas analógicas 40 líneas de E/S digital con SPI, I2C, UART, PWM, codificador, etc. Xilinx Zync FPGA y ARM Cortex-A9 de doble núcleo 11

12 Soluciones de enseñanza de mecatrónica de NI Laboratorios Proyectos Estaciones de laboratorio Manuales de laboratorio completos para estudiantes con teoría y ejercicios Manuales de laboratorio para instructores Software completo Kits de hardware Instrucciones para proyectos abiertos Software de ejemplo Videos Foros 12

13 Laboratorios Soluciones de laboratorio Incluye manuales de laboratorio completos para estudiantes e instructores + software Fundamentos Programación incorporada Sensores Actuadores Integración Interfaces Control Integración avanzada Controles avanzados Controles de especialidad 13

14 Laboratorios Soluciones de laboratorio Incluye manuales de laboratorio completos para estudiantes e instructores + software Fundamentos Integración Integración avanzada 14

15 Sensores mecánicos Motor de CC Péndulo invertido Actuadores mecánicos Física y dinámica VTOL HVAC 15 Mioeléctrica

16 Laboratorios de mecatrónica Sensores de mecatrónica NI ELVIS +placa de prototipos Actuadores de mecatrónica NI ELVIS + Quanser QNET Temas de laboratorio cubiertos: Galga extensiométrica Posición óptica Sensor de presión Campo magnético Potenciómetro Codificador Infrarrojo Sensor de temperatura Sonar Interruptores y LED Temas de laboratorio cubiertos: Amplificadores Motores de CC sin escobillas Solenoides Motores de pasos 16

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19 Laboratorio de controles automáticos Aprendizaje práctico e intuitivo El desafío La solución Incolucrar y motivar a los estudiantes en muchas disciplinas de ingeniería para que aprendan conceptos fundamentales de control por medio de la experimentación práctica en ingeniería en lugar de en laboratorios excesivamente guiados. Con el equipamiento del laboratorio de control con NI ELVIS y tarjetas Quanser QNET, los estudiantes obtienen una comprensión más profunda de las características del sistema y también incorporan conocimientos aprendidos de los cursos anteriores, como circuitos eléctricos analógicos. 19

20 Laboratorios de control NI myrio + Quanser QUBE Temas cubiertos: Filtros Análisis de estabilidad Modelado de pruebas funcionales Modelado de primeros principios Sistemas de segundo orden Control de PD Momento de inercia Modelado de péndulo de rotación Control de equilibrio Control de columpio Control LQR óptimo 20

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22 Especializada Lineal Rotación Principiante Intermedio Avanzado 22

23 Control con retroalimentación de salida dinámica El desafío La solución Es necesario que los estudiantes cuenten con las herramientas para poner en práctica la teoría mediante la simulación y la posterior implementación de los diseños de control en hardware real. Los estudiantes usan dispositivos LabVIEW y crio para simular y desplegar controladores para los helicópteros Quanser 3DOF. Los estudiantes pueden implementar sus algoritmos de control en hardware real, lo que estimula que se involucren con el material. 23

24 Soluciones de enseñanza de mecatrónica de NI Laboratorios Proyectos Estaciones de laboratorio Manuales de laboratorio completos para estudiantes con teoría y ejercicios Manuales de laboratorio para instructores Software completo Kits de hardware Instrucciones para proyectos abiertos Software de ejemplo Videos Foros 24

25 Proyectos Soluciones de proyectos Incluye instrucciones para proyectos de final abierto + software Introducción a la ingeniería Diseños hechos por estudiantes Visión artificial 25

26 Introducción a la ingeniería NI myrio + Pitsco TETRIX PRIME + Guía para constructores Proyectos Vehículo Rover Brazo de equilibrio Robot autoequilibrante Sistema y software de construcción abierto para proyectos personalizados 26

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28 Kits de Diseño para Estudiantes Inicio LED e interruptores Pantalla de 7 segmentos Potenciómetro Termistor Fotorresistor Efecto hall Micrófono/parlante Motor de CC Mecatrónica Motorreductores de CC/codificadores Controlador puente H Acelerómetro de tres ejes Sensor infrarrojo de proximidad Sensor de luz ambiental Lector ultrasónico de huellas digitales Brújula Servo Motores 28 Embebido Teclado numérico Pantalla LED Potenciómetro digital Módulos LCD de caracteres Sensor digital de temperatura Bluetooth

29 Recursos de Diseño para Estudiantes 29

30 Fútbol de mesa robótico Revolución de la educación en mecatrónica El desafío La solución Los estudiantes tenían dificultades para concretar sus innovaciones con programación textual debido a la sintaxis poco intuitiva y la compleja integración con el hardware. Luego de muchos éxitos en la investigación, Loughborough quiso incorporar LabVIEW en su refinado módulo mecatrónico. Uso de LabVIEW y myrio para desarrollar el desafío del fútbol de mesa robótico. Este enfoque práctico para enseñar integración de sistemas mecatrónicos generó un notable aumento en la participación de los estudiantes, mejores calificaciones y mayor implementación del sistema hasta la fecha. 30

31 Proyectos para visión artificial Contador de monedas Terminal de punto de venta Bloqueo óptico con clave Banco de pruebas de DMM Estación de calibración Inspector de etiquetas de productos Inspector de ubicación de componentes Detector de movimiento Cámara de auto-desplazamiento Clasificador de canicas 31

32 Diseños hechos por estudiantes Scalevo, la silla de ruedas para usar en escaleras El desafío La solución En los edificios antiguos y en ciudades con infraestructura insuficiente, las escaleras son uno de los mayores obstáculos que los usuarios de sillas de ruedas pueden encontrar. Los estudiantes usaron myrio para controlar una silla de ruedas que puede subir y bajar escaleras en forma rápida y segura, lo cual también ayuda al usuario en su vida cotidiana. 32

33 Haz Ingeniería