DSpace Repository

16,448bachelorThesis

21,888Thesis

2,212masterThesis

1,831Article

1,091Artículo

Communities in DSpace

Select a community to browse its collections.

Now showing 1 - 5 of 19

Recent Submissions

Diseño e implementación de un robot interactivo como herramienta tecnológica de apoyo para el desarrollo de habilidades lingüísticas en niños de 4 a 5 años, mediante actividades interactivas de comprensión de cuentos, formación de oraciones y corrección de pronunciación
(Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE. Carrera de Mecatrónica., 2026) Cabezas Guevara, Jefferson Javier; Moreno Guijarro, Kevin Mateo
El presente trabajo de integración curricular aborda el diseño e implementación de un robot interactivo educativo orientado a apoyar el desarrollo de habilidades lingüísticas en niños de 4 a 5 años mediante actividades de comprensión de cuentos, formación de oraciones y corrección de pronunciación. Se abordó el proyecto de acuerdo con la metodología de diseño mecatrónico VDI 2206 a partir de la revisión del estado del arte de más de 35 referencias de campo sobre robótica social, narración asistida y reconocimiento del habla, en el que se pudo constatar la inexistencia de soluciones actualmente existentes para este grupo de edad. Posteriormente, la matriz QFD priorizó la visualización gráfica, la interacción mediante el tacto y el movimiento de los brazos y/o de la cabeza como los tres conceptos en liza; de dos conceptos fue el Concepto 1 el que gano (52/100 frente a 43) debido a su coste y durabilidad. Se construyó un prototipo que utilizó manufactura aditiva FDM en PLA y donde los esfuerzos máximos alcanzaron 0.366 MPa y 0.138 MPa en la cabeza y el torso, respectivamente. El control electrónico está formado por una Raspberry Pi 5 y una ESP32, utilizando una fuente de alimentación de 5V y 15A y teniendo unos factores de seguridad de 5.51 y 1.03. El software cuenta con una interfaz gráfica compuesta por 14 pantallas, reconocimiento de voz (Google/Vosk) y síntesis de voz con Piper. Las pruebas concluyeron con un 100 % de fiabilidad mecánica, un tiempo de carga de la interfaz de 0,86 s y una pronunciación de un 95,7 % sobre 1.000 evaluaciones. El costo total del prototipo fue de 630,20 USD. De las encuestas de validación cualitativa llevadas a cabo con cuatro docentes de Educación Inicial y cinco docentes de Ingeniería se encuentran promedios de 4,75 y 4,57 (sobre 5) y un 70,2 % de respuestas de Totalmente de acuerdo, que validan la viabilidad técnica, económica y pedagógica del sistema como herramienta de apoyo para el desarrollo del lenguaje
Repotenciación de un prototipo mecatrónico de rehabilitación de rodilla mediante la implementación de modos activos y resistivos con monitoreo inteligente
(Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE. Carrera de Mecatrónica., 2026) Acuña Herrera, Jose Andres; Vargas Alomoto, Dylan Patricio
El presente trabajo aborda la repotenciación de un prototipo mecatrónico para rehabilitación de rodilla, partiendo de un dispositivo de Movimiento Pasivo Continuo (CPM) de un grado de libertad. A este se lo transformó en un dispositivo de rehabilitación que incluyó telemetría, control difuso, clasificador con Inteligencia Artificial (IA) y tres modos de operación: pasivo, activo-asistido y resistivo-asistido. El dispositivo se basa en una arquitectura distribuida: una Raspberry Pi 5 como unidad de control de alto nivel y un microcontrolador ESP32 como capa de control de bajo nivel, comunicados entre sí mediante protocolo serial. Para medir la interacción física del paciente con el dispositivo se incorporó una celda de carga tipo S y un sensor de electromiografía de superficie. Para el modo pasivo, se modula la velocidad del motor según el error de posición y la fuerza resistiva del paciente a través del controlador de lógica difusa tipo Mamdani; en código se verificó su equivalencia exacta con el diseño original de Matlab comparando sus veintisiete reglas y funciones de membresía. En el modo activo-asistido se detecta la intención de movimiento por umbrales de fuerza, que completa el recorrido según el esfuerzo aplicado; en cambio, en el modo resistivo-asistido se opone tres niveles de resistencia mecánica configurables. Para la detección de espasmos musculares se entrenó un clasificador de Random Forest (RF) con once características derivadas de las señales de electromiografía, ángulo y fuerza, con el que se alcanzó 91.83% de exactitud en la validación cruzada offline; sin embargo, en tiempo real la exactitud cayó a 57.7%, una brecha documentada como limitación del prototipo. Las pruebas en hardware confirmaron un error de posicionamiento promedio de 2 grados en el modo pasivo y una variación cuantitativa real entre los tres niveles resistivos; ante un evento de espasmo, la parada de emergencia respondió en aproximadamente 32 milisegundos, dentro del diseño de 50 milisegundos.
Diseño e implementación de un robot educativo con realidad aumentada para el aprendizaje científico y espacial con experiencias inmersivas
(Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE. Carrera de Mecatrónica., 2026) Achig Yépez, Ángel Sebastián; Chimbolema Lema, Jhonatan Steven
El presente trabajo describe el diseño e implementación de un robot educativo, denominado AstroBot, que incorpora realidad aumentada e inteligencia artificial para apoyar el aprendizaje de temas relacionados con la ciencia y el espacio en niños. El desarrollo surge como una alternativa para complementar los recursos didácticos actuales mediante una herramienta basada en el enfoque STEM, capaz de combinar la interacción física del robot con contenidos digitales que favorecen la participación y el interés durante el aprendizaje. La estructura mecánica se fabricó mediante impresión 3D en PETG, acorde a la norma NTE INEN-EN 71-1 que indica superficies redondeadas y sin puntos de corte; el análisis por elementos finitos determinó un factor de seguridad superior a 15 en el eje de los brazos y de 2,27 en el acople de las ruedas bajo condiciones dinámicas. El control se realiza con una Raspberry Pi 5 que gestiona por I2C el módulo PCA9685 para los servomotores MG996R de los brazos y dos módulos BTS7960 para los motores DC JGB37-520 de locomoción; la alimentación proviene de una batería LiFePO4 de 12V-15Ah, con autonomía de 3,83 h en uso continuo y 1,52 h con todos los actuadores simultáneos. En software se integró un asistente de IA híbrido con Gemini 2.5 Flash-Lite, Llama 3.3 70B y Piper TTS, un módulo de RA con librerías como OpenCV y MediaPipe. Las pruebas registraron 84 % de éxito en motores DC, 89,33 % en servomotores y 88 % en identificación de RA; la IA alcanzó un 83 % de efectividad en precisión de transcripción y calidad de respuesta. La evaluación técnica de docentes de Mecánica y Mecatrónica se obtuvo 4,86/5, y la validación pedagógica de docentes de Educación Inicial 4,96/5. El costo de fabricación de $824,00 USD resulta competitivo frente a robots comerciales similares en el rango de $900-$1000 USD, con procesamiento local y sin depender de servidores externos. Se concluye que AstroBot integra sus sistemas mecánicos, electrónico y de software en una plataforma segura e interactiva, útil como apoyo para la enseñanza de la astronomía.
Diseño, construcción y validación numérica de un separador ciclónico para aplicaciones académicas
(Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE. Carrera de Mecatrónica., 2026) Estevez Burbano, Javier Aldair; Ramirez Lucio, Luis Enrique
El presente trabajo tuvo como objetivo diseñar, optimizar, construir y validar numéricamente un separador ciclónico para aplicaciones académicas, destinado a servir como plataforma experimental para la enseñanza y la investigación en mecánica de fluidos y separación gas-sólido. Como punto de partida se adoptó la geometría Stairmand de alta eficiencia, a partir de la cual se desarrolló el modelo tridimensional mediante diseño asistido por computadora y se caracterizó experimentalmente el material particulado empleado en las simulaciones. El análisis fluidodinámico se realizó mediante Dinámica de Fluidos Computacional utilizando ANSYS Fluent 2025 R2, empleando un modelo de turbulencia k-ε realizable, el Modelo de Fase Discreta para el seguimiento de partículas y un estudio de independencia de malla que garantizó la confiabilidad de los resultados. Posteriormente, se utilizó un Diseño de Experimentos factorial completo 32 y la Metodología de Superficie de Respuesta (RSM) para obtener modelos predictivos de la eficiencia de separación y la caída de presión del separador ciclónico en función de la longitud del buscador de vórtices y el diámetro de la descarga inferior. Estos modelos obtenidos fueron utilizados en funciones objetivo en un proceso de optimización multiobjetivo mediante el algoritmo genético NSGA-II, permitiendo identificar configuraciones geométricas con un equilibrio gran eficiencia y baja pérdida de caída de presión. Finalmente, se construyó e instrumentó un prototipo físico del separador ciclónico, el cual fue sometido a pruebas experimentales para validar las predicciones numéricas realizadas. Los resultados obtenidos demostraron una alta concordancia entre las simulaciones CFD y el comportamiento real, registrándose una eficiencia de separación experimental de 93,53 % frente al 95,22 % predicho numéricamente, con un error relativo de 1,51 %, lo que confirma la validez de la metodología empleada y la utilidad del equipo como herramienta para aplicaciones académicas e investigaciones futuras.
Caracterizar la aplicación del IoT en contenedores inteligentes (smart containers) para la logística y el transporte internacional, describiendo sus componentes tecnológicos, funcionamiento operativo y beneficios para la cadena de suministro global
(Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE. Carrera de Comercio Exterior., 2026) Arévalo Peruano, Alexis Javier; Guaigua Llasag, Sebastián Andrés
La presente investigación tuvo como objetivo caracterizar la aplicación del Internet de las Cosas (IoT) en contenedores inteligentes para la logística y el transporte internacional, describiendo sus componentes tecnológicos, funcionamiento operativo y beneficios para la cadena de suministro global. El estudio se desarrolló mediante una investigación documental con enfoque cualitativo y alcance descriptivo, utilizando una revisión bibliográfica sistemática basada en el framework SALSA. Para ello, se analizaron publicaciones científicas relacionadas con IoT, logística marítima, trazabilidad y contenedores inteligentes. Los resultados evidenciaron que los contenedores inteligentes integran sensores, sistemas de geolocalización, tecnologías de comunicación y plataformas digitales capaces de recopilar, transmitir y procesar información en tiempo real sobre la ubicación y las condiciones de la carga. Asimismo, se identificó que su funcionamiento se desarrolla mediante un flujo continuo de información que permite a exportadores, embarcadores, navieras, autoridades aduaneras y consignatarios acceder a datos actualizados para apoyar la toma de decisiones. De igual manera, la literatura revisada permitió determinar que esta tecnología contribuye al fortalecimiento de la trazabilidad de la carga, la reducción de pérdidas y daños, la optimización de rutas y tiempos de transporte, el incremento de la seguridad de las mercancías y la mejora de la eficiencia de la cadena de suministro. En conclusión, los contenedores inteligentes constituyen una aplicación relevante del IoT en el comercio internacional, debido a que favorecen una mayor visibilidad, control y coordinación de las operaciones logísticas, contribuyendo al proceso de transformación digital del transporte internacional y de la cadena de suministro global.