REVISTA JUVENTUDYCIENCIASOLIDARIA: Enelcaminodelainvestigación Robóticaenelreciclaje JonhSamuelGualliUshca,GabrielGuillermoGuiracochaProcel,JeshuaAlbertoParedesGutiérrez JonhSamuelGualliUshca ,tengo 16añosyestudioel3erañoBGUDel ColegioDomingoComín.Mipasatiempo favoritoesjugarfutbol.Quieroestudiar ingenieríaenmecatrónicaenlauniversidad. GabrielGuillermoGuiracocha Procel ,tengo17añosdeedad.Estudio el3erañoBGUdelColegioDomingo Comín,mipasatiempofavoritoesjugar videojuegos.Quieroestudiargastronomía enlauniversidad. JeshuaAlbertoParedesGutié- rrez ,tengo16añosdeedadyestoy cursandoel3erañoBGUenelColegio DomingoComín.Mipasatiempofavoritoes jugarvideojuegos.Quieroestudiaringeniera enmecatrónicaenlauniversidad. Resumen Larobóticahaemergidocomounaherramientarevolu- cionariaenelámbitodelreciclaje,transformandola maneraenquegestionamoslosdesechosypromovemos lasostenibilidadambiental. Estossistemasautomatizadosavanzadosdesempeñan unpapelcrucialenlaoptimizacióndelosprocesosde clasificación,separaciónyreciclajedemateriales. Esteartículoseenfocaenlacreacióndeuntachode basurainteligentehechoconmaterialesreciclados,que incorporasensoresdemovimientoparaquelatapa selevanteautomáticamentealacercarunobjetoyse cierrealalejarse. Palabrasclave: reciclaje,robótica,tecnología 18
Enelcaminodelainvestigación 19 Explicacióndeltema Larobóticapuedeserunaliadoyuncomponentein- novadoryesencialenelámbitodelreciclaje,transfor- mandoradicalmentelamaneraenquegestionamoslos desechosypromovemoslasostenibilidadambiental[1]. Latecnologíarobóticayelprocesodereciclajenosolo hanoptimizadoeficientementelasoperaciones,sino quetambiénhangeneradounimpactosignificativoen lamejoradelacalidadambientalyenlamaximización delarecuperacióndematerialesreciclados.[2]. Enlaclasificaciónderesiduos,losrobotsemplean tecnologíasavanzadascomolavisiónporcomputadora ysensoressofisticadosparaidentificaryclasificarmate- rialesconunaprecisiónsorprendente[3].Esteenfoque precisoyautomatizadonosolomejoralaeficienciadel proceso,reduciendoerroreshumanos,sinoquetambién aceleralavelocidaddeclasificación,permitiendouna gestiónmásefectivadelosdesechos.Laparticipación derobotsseextiendemásalládelaclasificacióny separaciónconvencionales,involucrándoseentareas complejascomoeldesmontajededispositivoselectróni- cosylarecuperacióndematerialesvaliosos.Además, abordandesafíoscríticoscomolaescasezdemanode obraylacrecientecantidaddedesechosgeneradosen lasociedadactual. Amedidaquelatecnologíarobóticaavanza,sees- peraquejuegueunpapelaúnmáscrucialenlacreación desolucionessosteniblesparaelmanejoderesiduos [4].Esteprocesonosolosetraduceenbeneficiosen términosdeeficienciayprecisión,sinoquetambién representaunpasoadelanteenlaconstruccióndeun futuromáslimpio,ecológicoyalineadoconlasexi- genciascontemporáneasdeunagestiónderesiduos responsableyefectiva. Lapresentepropuestaparalagestióndedesechos enlaoficina,queenadelantelodenominaremos“tacho debasurainteligente”,implicalaconcepción,elabo- raciónycontroldeunrobotautomatizadoconvarios gradosdelibertad. Seempleanprincipiosmecánicosenlafasededi- seño,ylasopcionesdeconstrucciónsehancentrado enelusodematerialesreciclados,comoelcartónpara laestructuraycomponentescomomotores,sensores yArduino,conelfindereducirsignificativamentelos costosasociados[5]. Laimplementacióndeunasimulacióndelsistema fuenecesaria,juntoconhabilidadesenelectrónicay programación,paralograrunaautomatizacióneficiente delosmovimientosdelrobot.Eldesarrollodelain- vestigaciónsedetallapasoapaso,abarcandodesdela construcciónhastaelmontajedeltacho,incluyendo lossensoresnecesarios. Laelaboracióndeltachointeligenteseejecutóen dosgrandesfases,laprimeraconsistióenarmarel circuitoelectrónicoylasegundaenconstruireltacho reciclado. Pasosparapoderarmarelcircuito Paraeldesarrollodelprototipoderobotbioinspirado seutilizóunametodologíaqueconstadecincofases, lasquesedescribenacontinuación. Paso1:ConexióndeHardware SeprocedióacreareldiseñodelcircuitoenTinkercad Circuits,talcomosevisualizaenlafigura1,ylos elementosparaarmarelcircuitofueronlossiguientes: • Sensordedistancia(ultrasonido). • Servomotor. • ArduinoUno. Figura1. CircuitoarmadoenTinkercadFuente:Autores ProgramaciónenArduino • EnTinkercadcircuitssecolocalaprogramación delArduinoydesuscomponentesconelobjetivo delograrcumplirconlafuncióndelevantarla tapa.
20 JuventudyCienciaSolidaria. Paso3:PruebayAjuste • SeprocedióacargarloscódigosenelArduino UnoutilizandoelIDEdeArduino. • Serealizaronpruebascolocandoobjetoscerca delsensordedistanciaparaasegurarsedeque latapaseabracorrectamentecuandosedetecte unobjetocercadelcontenedor. • Finalmente,seajustaronparámetroscomola distanciadeactivacióndelsensoroladuración durantelacuallatapadebepermanecerabierta. Pasosparaarmarlacarcasadeltachodebasura Paraconstruireltachodebasura,seutilizócartón reciclado.Acontinuación,sedetallanlasmedidaspara quecualquierpersonapuedaensamblarcadaunade laspartes: • Tapa:Cortaunapiezadecartónde19,7cmde anchopor10cmdelargo. • Cuerpo:Cortaotrapiezadecartónde19,7cm deanchopor11cmdelargo. • Bordesdelatapa:Mideymarca1,5cmalo largodelosbordeslateralesdelatapa. • Largodelatapa:Mideymarca1,5cmenel largodelatapaytrazaunalíneaalolargode esamedida. • Recortedelatapa:Marcauncuadradoenla tapautilizandolasmedidasanterioresyluego córtalo. • Unión:Conunpalodelgado,unelasdospartes delatapaquehascortado. • Soporteparaelservomotor:Cortaunpedazo decartónenformadecuadradode1,5cmpor 1,5cmyhazunorificioenelcentro.Esteservirá parainsertarelalambrequeconectaráconel servomotorparaabrirlatapa. • Cuerpodeltacho:Cortaunapiezadecartónde 50,3cmpor20cmparaformarelcuerpodel tachodebasura. • Formadelcuerpo:Dividelapiezaanterioren trespartesde11cmcadaunaycomienzaadarle formaalcuerpodeltacho. • Base:Cortaunapiezade19,7cmdeanchopor 10cmdelargoparalabasedeltacho. • Soportelateral:Cortadospiezasdecartónde 6,5cmdeanchopor3,8cmdelargo. • Soporteadicional:Cortadospiezasde2,7cm por3,6cm. • Soporteparaservomotor:Cortaunapiezade2,7 cmdelargopor6,5cmdeanchoparaelsoporte delservomotor. • Cubiertasuperior:Cortaunapiezade23cmpor 19,7cmparacubrirlapartesuperiordeltacho. Enlafigura2seobservaelresultadofinaldeltacho inteligente Figura2. TachodebasurarecicladoFuente:Autores Conclusiones Laintegracióndelarobóticaenelreciclajehade- mostradoquesepuedenrealizarcontribucionessigni- ficativas,especialmentealmejorarlaprecisiónenla identificaciónyclasificaciónderesiduos. Elusodetachosinteligentespuedeoptimizarlos recursosmedianteelusodematerialesrecicladosen laconstruccióndeequiposysistemasrobóticos.Este enfoquenosolocontribuyealasostenibilidadmedioam- biental,sinoquetambiénpuedereducirsignificativa- menteelcostodeadquisicióndenuevosmateriales.En
Enelcaminodelainvestigación 21 general,laintegracióndelarobóticaenelreciclaje noessolounavancetecnológico,sinotambiénuna respuestaeficazalosdesafíosactualesdelagestiónde residuos.Sudesarrolloyaplicacióncontinuospueden conduciraprácticasmássosteniblesyunagestiónde recursosmáseficiente. Referencias [1]F.Á.BravoSánchezyA.ForeroGuzmán,«La robóticacomounrecursoparafacilitarelapren- dizajeydesarrollodecompetenciasgenerales», Educ.Knowl.Soc.EKS ,vol.13,n.o2,pp.120-136, jul.2012,doi:10.14201/eks.9002. [2]D.A.MoraIsidroyV.PradaCastro,«Larobótica educativacomoestrategiadidácticasostenible», Re- ponameRepositorioInst.Univ.Nac.AbiertaDis- tancia ,jul.2016,Accedido:2deoctubrede2024. [Enlínea].Disponibleen:https://shorturl.at/SsqCO [3]Alejandro,«Perspectivasfuturas:Avancestecnológi- cosenlagestiónderesiduos»,RCBTrace.Acce- dido:2deoctubrede2024.[Enlínea].Disponible en:https://shorturl.at/975Hg [4]A.Bárcena, Tecnologíasdigitalesparaunnuevo futuro .ComisiónEconómicaparaAméricaLatina yelCaribe,2021.Accedido:2deoctubrede2024. [Enlínea].Disponibleen:https://shorturl.at/xAph1 [5]A.O.Baturone,Robótica: Manipuladoresy RobotsMóviles .Marcombo,2005.