Desarrollo de kits orientados a proyectos Stem utilizando la programación y la impresión 3D para incentivar el estudio de la Ingeniería Mecatrónica

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dc.contributor.advisorChío Cho, Nayibe
dc.contributor.advisorRueda Sánchez, Oscar Eduardo
dc.contributor.apolounabChío Cho, Nayibe [nayibe-chío-cho]spa
dc.contributor.apolounabRueda Sánchez, Oscar Eduardo [oscar-eduardo-rueda-sánchez]spa
dc.contributor.authorRincón Sánchez, Karen Daniela
dc.contributor.cvlacChío Cho, Nayibe [0000375918]spa
dc.contributor.cvlacRueda Sánchez, Oscar Eduardo [00001002588]spa
dc.contributor.googlescholarChío Cho, Nayibe [mModWy8AAAAJ]spa
dc.contributor.googlescholarRueda Sánchez, Oscar Eduardo [WtioYOUAAAAJ]spa
dc.contributor.linkedinChío Cho, Nayibe [nayibe-chio-cho-41a17724]spa
dc.contributor.orcidChío Cho, Nayibe [0000-0002-9459-4350]spa
dc.contributor.orcidRueda Sánchez, Oscar Eduardo [0000-0002-8977-9764]spa
dc.contributor.researchgateChío Cho, Nayibe [Nayibe_Chio]spa
dc.contributor.researchgateRueda Sánchez, Oscar Eduardo [Oscar_Sanchez40]spa
dc.coverage.campusUNAB Campus Bucaramangaspa
dc.coverage.spatialColombiaspa
dc.date.accessioned2024-08-08T14:29:10Z
dc.date.available2024-08-08T14:29:10Z
dc.date.issued2024-06-21
dc.degree.nameIngeniero Mecatrónicospa
dc.description.abstractEn la actualidad los jóvenes en Colombia no se ven interesados por el estudio de la ingeniería mecatrónica, esto debido a que la encuentran complicada. Así pues, el objetivo de este proyectos es el de generar interés en los jóvenes hacia la ingeniería mecatrónica a través de 3 kits orientados a proyectos STEM los cuales están divididos en 3 áreas: Diversión, ecología e innovación, cada uno de estos kits contiene proyectos asociados a las temáticas propuestas en donde los estudiantes deberán realizar la programación de los dispositivos y construir los modelos a partir de piezas impresas en 3D, el conjunto de estos componentes tiene como resultado proyectos llamativos que les permitirán conocer conceptos básicos que hacen parte del trabajo de un ingeniero. La validación de estos proyectos se realizo mediante pruebas realizadas con estudiantes de colegio, donde se destinaron escenarios para que estos pudieran montar y programar los proyectos, también previa y posteriormente a estas actividades se realizaron encuestas para conocer las percepción de estos.spa
dc.description.abstractenglishCurrently, young people in Colombia are not interested in studying mechatronics engineering, as they find it complicated. Therefore, the objective of this project is to generate interest in young people towards mechatronics engineering through three STEM-oriented kits, which are divided into three areas: Fun, Ecology, and Innovation. Each of these kits contains projects related to the proposed themes, where students will program the devices and build models using 3D-printed parts. The combination of these components results in engaging projects that introduce basic concepts integral to the work of an engineer. The validation of these projects was carried out through tests with high school students, where scenarios were set up for them to assemble and program the projects. Additionally, surveys were conducted before and after these activities to understand their perceptions.spa
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.learningmodalityModalidad Presencialspa
dc.description.tableofcontents1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................. 1 1.1. Descripción breve del problema................................................................ 1 1.2. Justificación del problema......................................................................... 1 2. OBJETIVOS..................................................................................................... 2 2.1. Objetivo General........................................................................................... 2 2.2. Objetivos Específicos.................................................................................... 2 3. ESTADO DEL ARTE......................................................................................... 3 4. MARCO TEÓRICO........................................................................................... 9 4.1. Mecatrónica .................................................................................................. 9 4.2. STEM............................................................................................................ 9 4.3 Metodologías............................................................................................. 9 4.3.1 E-learning................................................................................................ 9 4.3.2 Makerspace........................................................................................... 10 4.3.3 PBL ....................................................................................................... 10 4.3.4 Blended learning ................................................................................... 10 4.3.5 5E learning ............................................................................................ 11 4.3.6 Framework ............................................................................................ 11 4.4 Programación .............................................................................................. 11 4.5 Lenguaje de programación .......................................................................... 12 4.6 Software de programación........................................................................... 12 4.7 Impresión 3D ............................................................................................... 12 4.8 Tinkercard.................................................................................................... 13 4.9 Plataformas de sistemas embebidos ........................................................... 13 4.9.1Arduino................................................................................................... 13 4.9.2 Raspberry Pi.......................................................................................... 14 5. METODOLOGÍA................................................................................................ 14 6. CRONOGRAMA............................................................................................. 16 7. DESARROLLO............................................................................................... 17 7.1. Selección y planteamiento de los kits ......................................................... 17 7.2. Diseño de circuitos y PCB .......................................................................... 25 7.2.1. Diseño electrónico y circuito................................................................. 25 7.2.1.1 Cálculos.............................................................................................. 29 7.2.2. PCB...................................................................................................... 31 7.3. Códigos y software ..................................................................................... 33 7.3.1 Arduino.................................................................................................. 33 7.3.2 Placas de desarrollo.............................................................................. 38 7.3.2.1. Arduino Nano..................................................................................... 39 7.3.2.2. Wemos .............................................................................................. 39 7.3.2.3. ESP32 ............................................................................................... 40 7.3.2.3.1. Protocolo ESPNOW ....................................................................... 40 7.3.3 Herramienta adicionales........................................................................ 41 7.3.3.1 Processing.......................................................................................... 41 7.3.3.2 Thinger.io............................................................................................ 41 7.4. Diseño e impresión 3D................................................................................ 42 7.4.1 Diseño CAD........................................................................................... 42 7.4.2 Impresión 3D......................................................................................... 47 7.5. Validación de funcionamiento (prototipo) .................................................... 49 8. Montaje y pruebas............................................................................................. 53 8.1. Montaje Final .............................................................................................. 53 8.2 Guías ........................................................................................................... 53 8.2.1 Guía de estudiantes .............................................................................. 54 8.2.2 Guía de docente.................................................................................... 55 8.3 Encuestas .................................................................................................... 56 8.3.1 Encuesta previa a estudiantes .............................................................. 56 8.3.2 Encuesta posterior a estudiantes.............................................................. 58 8.4 Pruebas ....................................................................................................... 59 8.4.1 Evidencia de las pruebas y desarrollo de los talleres............................ 59 8.4.2 Resultado de las encuestas .................................................................. 63 8.4.2.1 Encuesta Previa..................................................................................... 63 8.4.2.2 Encuesta Posterior................................................................................. 70 CONCLUSIONES.................................................................................................. 78 BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................... 80 ANEXOS ............................................................................................................... 85spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.instnameinstname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABspa
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional UNABspa
dc.identifier.repourlrepourl:https://repository.unab.edu.cospa
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.12749/25941
dc.language.isospaspa
dc.publisher.facultyFacultad Ingenieríaspa
dc.publisher.grantorUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABspa
dc.publisher.programPregrado Ingeniería Mecatrónicaspa
dc.publisher.programidIMK-1789
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dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia*
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dc.subject.lembMecatrónicaspa
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dc.subject.proposalImpresión 3Dspa
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dc.titleDesarrollo de kits orientados a proyectos Stem utilizando la programación y la impresión 3D para incentivar el estudio de la Ingeniería Mecatrónicaspa
dc.title.translatedDevelopment of kits aimed at Stem projects using programming and 3D printing to encourage the study of Mechatronic Engineeringspa
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dc.type.localTrabajo de Gradospa
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