Brazo mecanico

DISEÑO, IMPLEMENTACIÓN Y OPERACIÓN DE UN BRAZO HIDRÁULICO.
Héctor Agusto
Escuela de Ingeniería y Ciencias,
Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Universidad de Chile
hagusto@ing.uchile.cl
Beauchef 850, Santiago, Chile
Area Temática: Perfil de entrada y Enseñanza de la Ingeniería en Primer Año
RESUMEN
Este trabajo presenta el desarrollo del proyecto de “diseño, implementación yoperación
de un brazo hidráulico”, realizado dentro del curso introducción a la ingeniería,
obligatorio para estudiantes de primer año del Plan Común de Ingeniería de la Facultad
de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile. Se aborda el
planteamiento del proyecto: requerimientos impuestos a los estudiantes, materiales
disponibles y plazos establecidos; el desarrollo del proyectopor lo estudiantes: diseño
del brazo hidráulico, implementación del prototipo, operación en una competencia con
los otros grupos de estudiantes; y la evaluación del trabajo, mediante los resultados de la
competencia, elaboración de informe técnico y presentaciones. Finalmente se analizan
estos aspectos destacándose su aporte a la realización del proyecto y como permitieron
llevarlo a cabo porlos estudiantes, alcanzándose los objetivos pedagógicos planteados.
1. INTRODUCCIÓN
En el marco de la nueva malla curricular del plan común de ingeniería [1], en la
Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, se implementó
el curso introducción a la ingeniería, en el cual los alumnos de primer año realizan
proyectos simples, experimentando algunos de los fundamentosde la Ingeniería,
Concebir-Diseñar-Implementar-Operar [2].
El segundo proyecto realizado en el primer semestre del año 2007, primera versión
masiva del curso, fue el “Diseño, Implementación y Operación de un Brazo
Hidráulico”. Los estudiantes de primer año de ingeniería, trabajando en grupos de 5,
debieron desarrollar este proyecto en la segunda mitad del semestre.
Les fueron entregados losplazos para desarrollar las etapas del proyecto, los materiales
básicos, algunos conceptos y una tarea específica que debía ser capaz de realizar el
prototipo, el cual diseñaron, construyeron y operaron, compitiendo para obtener los
mejores resultados en la tarea dada.
Las habilidades específicas que se busca desarrollar con este proyecto son el trabajo en
equipo, la creatividad, expresiónoral y escrita el liderazgo y la toma de decisiones,
entre otros.
1.1. Curso Introducción a La Ingeniería
El primer semestre, de otoño, del año 2007 se dicta por primera vez en forma masiva el
curso introducción a la ingeniería, como curso obligatorio del nuevo plan de estudios
del plan común de ingeniería en la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la
Universidad de Chile, para ununiverso de, aproximadamente, 700 alumnos, distribuidos
en 7 secciones, a cargo de 3 profesores y un equipos de más de 50 ayudantes. El curso
tiene una carga académica de 5 unidades docentes, UD, equivalentes a las horas
cronológicas de dedicación total a la semana de los alumnos, incluyendo clases de
cátedra, trabajo en el taller, trabajo personal y coordinación con sus grupos de trabajo.
Estoimpone serias restricciones a los proyectos factibles de llevar a cabo en el curso.
1.2. Proyecto Del Brazo Hidráulico
Considerando las restricciones señaladas anteriormente se diseñó un proyecto que, diera
a los estudiantes la experiencia de diseñar, implementar y operar un sistema mecánico
simple, factible de desarrollar en la segunda mitad del semestre.
2. PLANTEAMIENTO DEL PROYECTO
Sepide a los alumnos que, trabajando en grupos de cinco estudiantes, formados al azar,
diseñen, implementen y operen un brazo hidráulico.
El brazo hidráulico debe ser capaz de realizar una tarea especifica, trasladar bolas
plásticas de aproximadamente 3 centímetros de diámetro, una a una, de un balde a otro
ubicado a 25 centímetros, ubicando la base del brazo a aproximadamente 35 centímetros...