TENDENCIAS INVESTIGATIVAS EN EL DESARROLLO DE PRODUCTOS MECATRONICOS EN LA ACTUALIDAD (RESEARCH TRENDS IN THE MECHATRONIC PRODUCTS DEVELOPMENT CURRENTLY)

Resumen La mecatrónica es un campo interdisciplinario de ciencias de la ingeniería caracterizado por la integración e interconexión entre la ingeniería mecánica, la ingeniería eléctrica y la informática. Los productos mecatrónicos son en su mayoría estructuralmente complejos, pero son una solución óptima para muchos campos de la Industria como la medicina, la agricultura, la agroindustria entre otros. Este artículo tiene como objetivo principal identificar las tendencias investigativas en los proyectos mecatrónicos NPD en la actualidad. Para ello se hace una revisión bibliográfica, citando trabajos importantes en el área a partir del año 2017 y abordando el objetivo principal de cada investigación, para así agruparlas en enfoques e identificar las tendencias investigativas actualmente. Al final se puede concluir que la tendencia es reducir el costo total en un producto mecatrónico, así como de comenzar a adaptar los conceptos de las nuevas tecnologías de la Industria 4.0 (I4.0) a los proyectos de desarrollo de nuevos productos mecatrónicos (NPD). Palabras Clave: Enfoques investigativos, NPD, proyecto mecatrónico, tendencia investigativa. Abstract Mechatronics is an interdisciplinary field of engineering sciences characterized by the integration and interconnection between mechanical engineering, electrical engineering, and computer science. Mechatronic products are mostly structurally complex, but they are an optimal solution for many fields of Industry such as medicine, agriculture, agroindustry among others. The main objective of this paper is to identify research trends in the development of mechatronics products today. To meet this objective, a bibliographic review is made, citing important works in the area from 2017 on and addressing the main objective of each investigation in order to group them into approaches and identify current investigative trends. In the end, it can be concluded that the trend is to reduce the total cost of a mechatronic product, as well as to begin to adapt the concepts of the new technologies of Industry 4.0 (I4.0) to mechatronic NPD (new project development) projects. Keywords: investigative approaches, NPD, Mechatronic Project, Research trend

Study and application of eletrical properties, thermal and mechanical of amorphus matherials in piezoresistive.

Neste trabalho é apresentado o estudo teórico-experimental a respeito das propriedades piezoresistivas de dois tipos de materiais com estrutura amorfa. O primeiro material estudado é o carbono semelhante ao diamante e o segundo é o óxido de estanho dopado com índio. O estudo compreende o levantamento bibliográfico sobre os materiais, projeto teórico e prático de estruturas individuais de testes e piezoresistores configurados em ponte completa, além da realização das caracterizações elétricas, mecânicas e térmicas de acordo com um arranjo experimental proposto. As caracterizações experimentais foram implementadas usando a técnica de flexão de uma viga engastada e a teoria das pequenas deflexões. Os diferentes materiais caracterizados e analisados apresentaram o efeito piezoresistivo e um sinal de sensibilidade mecânica condizente com as características esperadas para estes filmes. Ambos os filmes respondem as variações da temperatura de forma linear e apresentam uma direção de dependência com a temperatura. Os filmes de carbono amorfo hidrogenado livre de dopantes apresentam curvas de corrente e tensão características indicando um mecânismo de condução elétrica complexo devido a sua diversidade de microestruturas e relacionado aos parâmetros de processos de deposição. Os filmes com nitrogênio são mais estáveis termicamente com coeficientes da ordem de - 4900 ppm/ºC. Os resultados encontrados indicam a existência de dois tipos de portadores de cargas responsáveis pela mobilidade média, resistividade e efeito piezoresistivo. Os filmes de óxido de estanho dopado com índio livre e com 5 % e 10 % de oxigênio no plasma apresentam características de diminuição da resistência elétrica com o esforço mecânico e exibem efeitos de piezoresistividade na faixa de - 12 a - 23. Amostras destes filmes com oxigênio apresentaram um fator de sensibilidade mecânica muito baixa e são menos estáveis termicamente que as amostras livres de oxigênio. Os filmes estudados podem ser usados em aplicações envolvendo extensiometria ou mesmo em sensores de pressão piezoresistivos após adequação do processo de deposição e de recozimentos térmicos.This tesis presents the piezoresistivity theoretical and experimental study for two materials with amorphous structure. The first material is the Diamond Like Carbon and the other is the Indium Tin Oxide. The work includes the bibliographic study, theoretical and practical design of structures for testing individual and piezoresistors configured in bridge, in addition to the completion of the characterizations electrical, mechanical and thermal according to a proposed experimental arrangement. The experimental characterizations have been implemented using the technique of cantilever and the theory of small deflections. The different materials analyzed showed the piezoresistive effect with some order of magnitude and a sign of sensitivity to mechanical stress of tension consistent with the characteristics expected for these types of films. Both films respond to changes in temperature in a very linear and have a direction of dependency with the temperature according to the literature. The films of free doping have curves of current and voltage characteristics for this type of material indicating a mechanism of electric conduction very complex because of its diversity of microstructures and processes related to the parameters of the deposition and films with nitrogen are more thermally stable with coefficients of order of - 4900 ppm/ºC. The results indicate the existence of two types of charge carriers responsible for the average mobility and hence the resistivity and the piezoresistive effect. The films of indium tin oxide free and with some oxygen content in plasma presents characteristics of decreased electrical resistance to mechanical stress and exhibit effects of piezoresistive in the range of - 12 to - 23. Samples of these films with oxygen showed a factor of very low mechanical sensitivity and are less stables to thermal effect the samples free of oxygen. The films studied can be used in certain applications such strain gauges or even in piezoresistive pressure sensors, after adequate process of deposition and thermal annealing

Harmonic detection and energy optimization of electrical installations using an Arduino microcontroller system

Las soluciones para los problemas de armónicos en las redes de distribución eléctrica se han discutido con frecuencia en la literatura reciente. Este artículo evalúa el uso del sistema de microcontrolador Arduino conectado a la red eléctrica para reducir las distorsiones armónicas y la corrección del factor de potencia. Para ello, se desarrolló un sistema capaz de distinguir los componentes armónicos de hasta 13o orden en un sistema eléctrico monofásico (fase-neutro) tomando lecturas de voltaje y corriente eléctrica utilizando una placa Arduino Due basada en un ARM de 32 bits. microcontrolador central. Buscamos analizar y proponer correcciones para distorsiones armónicas en pequeños marcos implementando un filtro activo paralelo para ser utilizado en eliminación de armónicos, así como compensación reactiva y balanceo de corriente de carga. Los resultados demostraron que se logró una estrategia de control sin requerir mucho tiempo en el análisis de datos ni retrasos en la medición y correcciones.Solutions for harmonic problems in electrical distribution networks have been frequently discussed in the recent literature. This article evaluates the use of Arduino microcontroller system connected with the power grid to reduce harmonic distortions and power factor correction. For this, it was developed a system capable of distinguishing the harmonic components of up to 13th order in a single-phase electrical system (phase-neutral) taking readings of voltage and electric current using an Arduino Due board based on a 32-bit ARM core microcontroller. We seek to analyze and propose corrections for harmonic distortions into small frames by implementing a parallel active filter to be used in harmonic elimination, as well as reactive compensation and load current balancing. The results demonstrated that a control strategy was achieved without requiring a long time in the data analysis or delay time in measurement and corrections