Desarrollo de un sistema óptico- electrónico para el control de los movimientos de zoom y enfoque de lentes fotográficos en pacientes con baja visión

dc.contributor.advisorAmado Forero, Lusvin Javier
dc.contributor.advisorMorales Cordero, Mario Fernando
dc.contributor.apolounabAmado Forero, Lusvin Javier [lusvin-javier-amado-forero]spa
dc.contributor.apolounabMorales Cordero, Mario Fernando [mario-fernando-morales-cordero]spa
dc.contributor.authorManrique López, Daniela Alejandra
dc.contributor.cvlacAmado Forero, Lusvin Javier [0001376723]spa
dc.contributor.cvlacMorales Cordero, Mario Fernando [0001460371]spa
dc.contributor.googlescholarAmado Forero, Lusvin Javier [0001376723]spa
dc.contributor.linkedin[mario-fernando-morales-cordero-a37464264]spa
dc.contributor.orcidAmado Forero, Lusvin Javier [0000-0001-5104-9080]spa
dc.contributor.researchgroupSemilleros de Investigación UNABspa
dc.contributor.scopusAmado Forero, Lusvin Javier [57204652964]spa
dc.coverage.campusUNAB Campus Bucaramangaspa
dc.coverage.spatialBucaramanga (Santander, Colombia)spa
dc.date.accessioned2025-06-25T20:27:23Z
dc.date.available2025-06-25T20:27:23Z
dc.date.issued2025-05-29
dc.degree.nameIngeniero Biomédicospa
dc.description.abstractLos tratamientos convencionales refractivos no son suficientes para tratar las diferentes patologías que producen discapacidad visual tipo baja visión, para ello se requiere el uso de herramientas especializadas que mejoren la percepción de esta población. En este proyecto se desarrolla un sistema óptico-electrónico que permita el control de funciones ópticas que ayuden a personas con deficiencias visuales a mejorar la visión lejana. Su diseño está definido por el uso de objetivos fotográficos tipo zoom con un enfoque con apertura automática, el cual necesita de un sistema ocular para la visualización de la imagen. Por esta razón, se aplica el fundamento reflectivo empleado por el visor óptico de una cámara SLR (Single Lens Reflex) para el diseño propuesto. El usuario puede controlar las funciones de zoom y enfoque de forma automática por medio de botones. Esto se logra a través del diseño de un sistema de engranajes controlado por motorreductores acoplados al objetivo dominante que permita el giro de las perillas de ambos objetivos simultáneamente.spa
dc.description.abstractenglishConventional refractive treatments are insufficient to treat the various pathologies that cause low vision impairments. This requires the use of specialized tools to improve the perception of this population. This project develops an optical-electronic system that allows the control of optical functions and helps people with visual impairments improve distance vision. Its design is defined by the use of zoom-type photographic lenses with automatic aperture focusing, which requires an ocular system to display the image. For this reason, the reflective principle used by the optical viewfinder of an SLR (Single Lens Reflex) camera is applied to the proposed design. The user can control the zoom and focus functions automatically using buttons. This is achieved through the design of a gear system controlled by gearmotors coupled to the dominant lens, allowing the knobs of both lenses to be turned simultaneously.spa
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.learningmodalityModalidad Presencialspa
dc.description.tableofcontentsCAPÍTULO 1...............................................................................................................................................................................10 PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN........................................................................................................................................10 1.1 DESCRIPCIÓN................................................................................................................................................................................................10 1.2 JUSTIFICACIÓN..............................................................................................................................................................................................11 1.3 PREGUNTA PROBLEMA................................................................................................................................................................................12 1.4 OBJETIVOS ....................................................................................................................................................................................................12 1.4.1 Objetivo general .................................................................................................................................................................12 1.4.2 Objetivos específicos.........................................................................................................................................................12 1.5 LIMITACIONES Y DELIMITACIONES............................................................................................................................................................12 MARCO TEÓRICO Y ESTADO DEL ARTE ..........................................................................................................................14 2.1 MARCO TEÓRICO..........................................................................................................................................................................................14 2.1.1 Marco conceptual ..............................................................................................................................................................14 2.1.1.1 Sistemas ópticos...........................................................................................................................................................................................................1 2.1.1.2 Objetivo ............................................................................................................................................................................................................................15 2.1.1.3 Enfoque.............................................................................................................................................................................................................................16 2.1.1.4 Zoom..................................................................................................................................................................................................................................17 2.1.1.5 Sistema Objetivo - Ocular ........................................................................................................................................................................................17 2.1.2 Marco legal...........................................................................................................................................................................18 2.2 ESTADO DEL ARTE .......................................................................................................................................................................................19 CAPITULO 3...............................................................................................................................................................................21 3.1 ETAPA 1: DEFINICIÓN DE REQUERIMIENTOS..........................................................................................................................................22 3.1.1 Definir los requerimientos del sistema......................................................................................................................22 3.1.2 Criterios de los componentes del sistema.................................................................................................................22 3.2 ETAPA 2: DISEÑO FUNCIONAL/TÉCNICO.................................................................................................................................................23 3.2.1 Diseño y selección del boceto de la estructura mecánica ..................................................................................23 3.2.2 Simulación modelo 3D de estructura mecánica ....................................................................................................24 3.2.3 Simulación componente electrónico del sistema...................................................................................................24 3.2.4 Planteamiento de código de control del sistema...................................................................................................25 3.3 ETAPA 3: IMPLEMENTACIÓN.....................................................................................................................................................................25 3.3.1 Caracterización de los materiales/componentes..................................................................................................25 3.3.2 Selección de componentes/materiales......................................................................................................................26 3.4 ETAPA 4: PRUEBAS DE SISTEMA ...............................................................................................................................................................27 3.4.1 Pruebas unitarias ..............................................................................................................................................................27 3.4.2 Prueba subsistemas...........................................................................................................................................................28 3.4.3 Prueba al sistema de control.........................................................................................................................................28 CAPITULO 4...............................................................................................................................................................................30 RESULTADO Y ANÁLISIS.......................................................................................................................................................30 4.1 RESULTADOS ................................................................................................................................................................................................30 4.1.1 Etapa 1: Definición de requerimientos......................................................................................................................30 4.1.1.1 Definir los requerimientos del sistema.............................................................................................................................................................30 4.1.1.2 Criterios de los componentes del sistema.......................................................................................................................................................31 4.1.2 Etapa 2: Diseño Funcional/Técnico ...........................................................................................................................32 4.1.2.1 Diseño y selección del boceto de la estructura mecánica ........................................................................................................................32 4.1.2.2 Simulación modelo 3D de estructura mecánica ...........................................................................................................................................34 4.1.2.3 Simulación componente electrónico del sistema.........................................................................................................................................42 4.1.2.4 Planteamiento de código de control del sistema..........................................................................................................................................44 4.1.3 Etapa 3: Implementación ...............................................................................................................................................45 4.1.3.1 Caracterización de los componentes/materiales.........................................................................................................................................45 4.1.3.2 Selección de componentes/materiales .............................................................................................................................................................47 4.1.4 Etapa 4: Pruebas de sistema..........................................................................................................................................48 4.1.4.1 Pruebas unitarias.........................................................................................................................................................................................................44.1.4.2 Pruebas subsistemas..................................................................................................................................................................................................44.1.4.3 Prueba al sistema de control..................................................................................................................................................................................50 4.2 ANÁLISIS DE RESULTADOS .........................................................................................................................................................................52 4.2.1 Etapa 1: Definición de requerimientos......................................................................................................................52 4.2.1.1 Definir los requerimientos del sistema.............................................................................................................................................................52 4.2.1.2 Criterios de los componentes del sistema.......................................................................................................................................................53 4.2.2 Etapa 2: Diseño Funcional/Técnico ...........................................................................................................................54 4.2.2.1 Diseño y selección del boceto de la estructura mecánica ........................................................................................................................54 4.2.2.2 Simulación modelo 3D de estructura mecánica ...........................................................................................................................................54 4.2.2.3 Simulación componente electrónico del sistema.........................................................................................................................................55 4.2.2.4 Planteamiento de código de control del sistema..........................................................................................................................................55 4.2.3 Etapa 3: Implementación ...............................................................................................................................................56 4.2.3.1 Caracterización de los componentes/materiales.........................................................................................................................................56 4.2.3.2 Selección de componentes/materiales .............................................................................................................................................................56 4.2.4 Etapa 4: Pruebas de sistema..........................................................................................................................................57 4.2.4.1 Pruebas unitarias.........................................................................................................................................................................................................54.2.4.2 Pruebas subsistemas..................................................................................................................................................................................................54.2.4.3 Prueba al sistema de control..................................................................................................................................................................................57 CAPITULO 5...............................................................................................................................................................................59 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ..........................................................................................................................59 5.1 CONCLUSIONES ............................................................................................................................................................................................59 5.1 RECOMENDACIONES....................................................................................................................................................................................5spa
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dc.publisher.grantorUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABspa
dc.publisher.programPregrado Ingeniería Biomédicaspa
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dc.titleDesarrollo de un sistema óptico- electrónico para el control de los movimientos de zoom y enfoque de lentes fotográficos en pacientes con baja visiónspa
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