Una inmersión profunda en el mundo de la innovación y la maquinaria robótica
Quieres ser un ingeniero mecatrónico. Estar en la vanguardia de los avances de la mecatrónica en el mundo y la innovación robótica y abrirse camino en el futuro de la maquinaria es asombroso. Vamos a desmitificar los conceptos erróneos públicos sobre lo que significa ser un ingeniero mecatrónico y contártelo todo sin rodeos: esta es la realidad de la ingeniería mecatrónica.
¿Qué es la ingeniería mecatrónica?
La ingeniería mecatrónica es una combinación dinámica de ingeniería mecánica, eléctrica e informática que impulsa todo, desde los avances acrobáticos del robot Boston Dynamics hasta el sistema Google Nest que vigila tu hogar por la noche. Pero, ¿Qué hacen exactamente? En pocas palabras, un ingeniero mecatrónico aplica sus habilidades excepcionales en circuitos, mecánica y programación para desarrollar maquinaria y robots de vanguardia que están revolucionando el mundo en este momento.
Específicamente, determinan cómo conectar un cerebro eléctrico central, como un microcontrolador, a varios dispositivos mecánicos para lograr un conjunto de objetivos. Al igual que tu cerebro controla tus dedos para escribir un mensaje de texto, en el mundo mecatrónico, los objetivos son un poco diferentes.
Puede ser el ROBONAUT de la NASA explorando mundos extraterrestres o un sistema de suministro de oxígeno en un submarino que monitorea y regula cuidadosamente el suministro de aire que mantiene a la tripulación con vida y feliz.
Curso universitario
Pero antes de profundizar en lo que hace a la ingeniería mecatrónica tan impresionante en términos de diseño y prácticas, vamos a explorar el curso universitario que prepara a estos ingenieros para crear productos ingeniosos.
Como podrías haber adivinado, los ingenieros mecatrónicos son conocidos como los jack of all trades de la ingeniería, ya que se sumergen en las tres disciplinas: mecánica, eléctrica e informática. Sorprendentemente, su plan de estudios refleja esto y es como una navaja suiza de la ingeniería.
El plan de estudios se puede dividir en tres áreas principales de enfoque: materias fundamentales, temas de informática y electrónica, y cursos de diseño. Cabe mencionar que cada universidad estructura su plan de estudios de manera un poco diferente, así que no te preocupes si no ves exactamente el mismo enfoque en tu universidad.
Materias fundamentales
Las materias fundamentales te sumergirán directamente en el cálculo multivariable, estadísticas, ecuaciones diferenciales, química, mecánica de sistemas estáticos y dinámicos, propiedades de la electricidad y el magnetismo, y programación introductoria en Python, Java o Matlab. Además, también estudiarás hidráulica y sistemas cinemáticos. Pero no te preocupes, todas estas materias no suceden al mismo tiempo, y estaremos aquí para brindarte todo lo que necesitas para navegar con éxito cada clase. Asegúrate de suscribirte para no perderte nada.
Temas de informática y electrónica
En esta sección, estarás sumergido en los cursos de circuitos que solidificarán tu comprensión de los resistores, capacitores e inductores, y te llevarán a dispositivos más avanzados como transistores y diodos activos. Sin este conocimiento en circuitos, controlar motores y otros mecanismos cruciales que hacen que tu máquina se mueva sería imposible.
También estudiarás temas esenciales de organización de computadoras, redes y lógica digital, que explican los conceptos y prácticas de los sistemas informáticos complejos. Imagina una línea de producción sofisticada con cientos de robots, cada uno con cientos de configuraciones diferentes. Para mantener un sistema de este calibre bien organizado y eficiente, se necesita un entendimiento sólido de la organización de computadoras y las redes.
Cursos de diseño
Estos cursos ponen en acción todas las clases anteriores, haciéndote brainstorming, simulando, revisando y dando vida a un diseño físico propio. Imagina ver cómo tu proyecto de pasión cobra vida a través de las fases turbulentas del diseño, para finalmente ser probado, verificado y aprobado por los profesores más distinguidos de tu universidad. Es un día que la mayoría de los ingenieros no olvida. Y una vez que te recuperes de esa emoción, el siguiente paso natural es comenzar tu prometedora carrera como ingeniero mecatrónico.
Aspectos de diseño en ingeniería mecatrónica
Volviendo a nuestra introducción a la ingeniería mecatrónica, vamos a ver qué debe esperar un graduado en su vida diaria. Los brazos quirúrgicos que salvan vidas, las caminatas espaciales fuera de la Estación Espacial Internacional y los sistemas agrícolas autónomos abundantes son posibles gracias a los cuatro aspectos principales de diseño de cada producto de ingeniería mecatrónica.
Estos cuatro aspectos de diseño son: diseño mecánico y asistido por computadora (CAD), circuitos, programación y lógica digital, y habilidades de física matemáticas y algoritmos. Veamos cómo se utilizan estos aspectos para crear la robótica para principiantes que impulsa el mundo moderno que nos rodea.
Diseño mecánico y asistido por computadora (CAD)
Los ingenieros mecatrónicos utilizan programas de CAD junto con su conocimiento mecánico para diseñar, simular y materializar cada máquina hoy en día. El software de CAD simula y modela en 3D el proyecto, permitiendo a los ingenieros comprender visualmente su diseño y recopilar datos para determinar cómo reacciona la unidad en diferentes condiciones y cargas.
En lugar de esperar el ciclo repetitivo de ordenar, construir, probar y fallar del diseño, este proceso se reduce a una fracción del tiempo, costo y esfuerzo con el software de CAD. Si estás interesado en probarlo por ti mismo, existe una opción completamente gratuita llamada FreeCAD que se encuentra en el área de comentarios a continuación. Pero volviendo al diseño, mientras un ingeniero mecatrónico se centra en el CAD y los aspectos mecánicos del producto, otro ingeniero trabaja en la electrónica que le da vida.
Este ingeniero se encarga de diseñar las conversiones electromagnéticas y las carreteras que envían instrucciones posicionales al brazo robótico. Estos ingenieros dibujan, simulan y ejecutan esquemas eléctricos y placas de circuito impreso que detallan los circuitos. Las placas de circuito impreso finalizadas son el resultado de innumerables horas de simulación, debate y arreglos precisos del circuito que aseguran que la señal de instrucción llegue a su destino.
Y tú, ¿tienes lo necesario para ser un ingeniero? ¿Quieres explorar más a fondo las distintas ramas de la ingeniería?
