Sistema Mecatrnico Un sistema mecatrnico (SM) se define como el conjunto de dispositivos y/o subsistemas mecatronicos (DM) integrados sinrgicamente que buscan cumplir, realizar o resolver un objetivo y/o tarea compleja de forma ptima [11]. En la Ilustracin 1.4 se describe grficamente el sistema mecatrnico.

1.6 Dispositivo Mecatrnico El dispositivo mecatrnico es capaz de interactuar de manera sencilla con su alrededor, procesa informacin y genera fuerzas y movimientos especficos. En la Ilustracin 1.5 se aprecia un diagrama a bloques del dispositivo mecatrnico.

Ilustracin 1.5. Diagrama a bloques de un dispositivo mecatrnico.

A continuacin se describen las principales etapas del dispositivo mecatrnico: Planta: Es el proceso, mquina, dispositivo o sistema a ser controlado. Sensores : Dispositivo que permite detectar y/o medir magnitudes fsicas o qumicas. A/D: Transforma la seal de analgica a digital con la finalidad de que pueda ser interpretada por la etapa de control.

Control : Parte lgica que interpreta las seales de los sensores y acta dependiendo de la lgica programada y la lectura de los sensores.

D/A: Transformacin de la seal de salida del control en la seal de entrada de los actuadores.

Actuador: Acepta un comando de control y produce un cambio en el estado fsico, por la generacin de fuerzas, movimientos, calor, etc.

Reloj: Se encarga de la sincronizacin del control.

1.7 Diseo Mecatrnico El diseo mecatrnico es toda actividad necesaria para definir y generar soluciones a problemas especficos existentes que no se han podido resolver con anterioridad, o nuevas soluciones a problemas ya resueltos; considerando de manera concurrente y sinrgica el alcance y aplicacin de cada una de las disciplinas elementales en la Mecatrnica (Mecnica - Electrnica - Control - Informatica) involucradas para la solucin desde las etapas iniciales en el proceso de diseo [12]. El diseo de sistemas mecatrnicos requiere de un desarrollo sistemtico, el cual se conforma con los siguientes pasos: 1. Identificacin de necesidades. 2. Especificar funciones y caracteristicas.

3. Requerimientos, restricciones, dimensiones, etc. 4. Generar posibles soluciones. 5. Seleccin de una solucin apropiada. 6. Produccion de un sistema de desarrollo. 7. Puesta a punto. 8. Produccin de dibujos de trabajo. 1.8 Especificacin del diseo de producto (PDS ) La especificacin del diseo de producto (PDS por sus siglas en ingls Product Design Specification) es una descripcin a detalle de los requerimientos y necesidades de lo que se planea disear y/o producir. En cualquier proyecto de diseo, la realizacin del PDS es el primer paso esencial [13]. Antes de realizar la escritura del PDS, debe llevarse a cabo una buena investigacin y recopilar informacin suficiente de lo que se planea disear. Con el fin de tener una visin ms amplia y proponer soluciones concretas. As se evitarn gastos innecesarios de tiempo, dinero y esfuerzo [12]. 1.9 Aspectos importantes en un PDS El contenido del PDS no est limitado por la funcin que realiza el producto diseado. Sino que se deben de considerar la mayor cantidad de elementos y factores que intervienen o tienen relacin directa con el diseo, como lo son: Entorno o ambiente de funcionamiento (temperatura, humedad, vibracin, etc.) Seguridad Funcionamiento Materiales Ergonoma Legalidad y Normalizacin Instalacin y mantenimiento Vida til Peso y Tamao Transporte Fiabilidad Calidad Periodo previsto de lanzamiento al mercado Costo Embalaje

Por otro lado el nmero de especificaciones del producto que deban concretar, depender de lo novedoso que sea el producto, ya que es imposible cuantificar los requisitos de un producto todava inexistente que pretende cubrir una necesidad determinada [14].

1.10 Anlisis Morfolgico Es un mtodo creado en 1969 por el astrnomo y fsico suizo Fritz Zwicky. Su objetivo es resolver problemas mediante el anlisis de las partes que lo componen. Se basa en la concepcin de que cualquier problema est compuesto o integrado por un cierto nmero de elementos y en la consideracin de que estos tienen identidad propia y pueden ser aislados [13]. 1.11 Tabla de decisiones La tabla de decisiones ayuda a evaluar sistemticamente las varias opciones de solucin que se hayan propuesto a un problema, comparndolas con una lista definida de criterios, con el objetivo de adoptar la mejor opcin. Sin embargo, a pesar de la impresin de objetividad, esta herramienta es un tanto subjetiva, depende muchas veces de la opinin personal, experiencia y conocimiento del diseador [15]. Los elementos que contiene una tabla de decisiones son [13]: Ponderacin determinada de acuerdo a las necesidades del diseador. Estados o caractersticas que se pueden presentar. Acciones que elige el diseador. Resultados obtenidos de acuerdo a los estados y a los diseos conceptuales.

Los pasos para aplicar una tabla de decisin son [15]: 1. Identificar los criterios que necesitan satisfacerse con la solucin.

2. Desarrollar una matriz para evaluar el rendimiento de las soluciones confrontadas con los criterios esenciales (ver Tabla 1.2).

Tabla 1.2. Tabla de decisiones. Problema a solucionar

Criterios para la seleccin Soluciones Posibles (Desarrollos de concepto (DC) )

DC1 DC2 DC3 DC4 DC5

Criterios esenciales

1. Criterio 1

2. Criterio 2

3. Criterio 3

4. Criterio 4

= Cumple ; = No cumple

3. Eliminar cualquier solucin que no cubra todos los criterios esenciales. 4. Determinar cul de las soluciones restantes cubrir las necesidades:

Realizar una matriz binaria (ver Tabla 1.3), para comparar los criterios que el diseador ha propuesto. Sumar los 1 de cada fila. Sumar los resultados de cada fila (suma total). Obtener la pertenencia o peso, cuando se divide la suma de cada fila entre la suma total. La suma de las pertenencias debe ser igual a 1.

5. Para cada opcin, indicar el grado en que se cumple con cada criterio, asignndole puntajes de 1 a 10, o alguna otra que se proponga (ver Tabla 1.4). 6. Multiplicar los puntajes asignados por los pesos obtenidos en la matriz binaria del paso 4 para obtener la puntuacin ponderada por criterio. Anotar el resultado en la esquina inferior derecha de cada cuadro. 7. Para cada opcin, sumar la puntuacin ponderada de todos los criterios. 8. La matriz permite identificar qu opcin tiene la puntuacin ms alta en relacin con el peso asignado a cada criterio.