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Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Facultad de Ciencias de la Electrónica Materia: ADMINISTRACION DE PROYECTOS Memoria Descriptiva de Proyecto. “DRONE” Profesora: Susana Soto Equipo: Aguilar Ramírez Armando Eliseo Centeno Barreda Daniel Mora Ramírez Juan Renteria Yair Sánchez Salazar Edgar Sánchez Sánchez Arnold Fecha: 29/04/2014

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Benemérita Universidad

Autónoma de Puebla

Facultad de Ciencias de la

Electrónica

Materia: ADMINISTRACION DE PROYECTOS

Memoria Descriptiva de Proyecto.

“DRONE”

Profesora: Susana Soto

Equipo:

Aguilar Ramírez Armando Eliseo

Centeno Barreda Daniel Mora Ramírez Juan Renteria Yair Sánchez Salazar Edgar Sánchez Sánchez Arnold

Fecha: 29/04/2014

ÍNDICE Tabla de Contenido

TABLA DE CONTENIDO MISIÓN, VISIÓN Y VALORES 1

ANÁLISIS FODA DE LA EMPRESA 3

OBJETIVO GENERAL 5

OBJETIVOS ESPECIFICOS 5

METAS 5 ANÁLISIS FODA DEL EQUIPO 6 ¡QUE SON OS DRONES? 8 SELECCIÓN DEL DRONE 9

SELECCIÓN DE LOS MOTORES 10

TARJETA DE DESARROLLO 11 SELECCIÓN DE LA BATERIA 13 VENTAJA COMPETITIVA 14

ANÁLISIS DE MERCADO 15 PERFIL DE MERCADO 16 PLAN DE MAKETING 17 ESTUDIO TÉCNICO 19 PRESUPUESTO 20 PROVEEDORES 22 DIAGRAMA DE FLUJO 23 MARCO LEGAL 25 ORGANIGRAMA 29 PLANEACIÓN 30

ESTRUCTUR DEL DRONE (SOLID WORKS) 32 RESULTADOS 37 PROBLEMAS 39 CONTACTO 40

1

PROYECTO

Empresa – Agroelectronics

Misión:

“Contribuir con el desarrollo de México mediante la tecnología y desarrollo de

drones con los mejores precios del mercado.

Brindar bienestar y satisfacción a nuestros clientes y al mismo tiempo ir creciendo

con nuestros colaboradores gradualmente para tener un futuro mejor para ellos y

sus familias.”

Matriz misión

Naturaleza:

Venta de vehículos aéreos tripulados

a control remoto.

Que Hacer:

Ofrecimiento de drones para vigilancia

de cultivos

Productos/Servicios:

DRONE

Clientes/Usuarios/Beneficiarios:

Comercios, Agricultores y familias

Repercusión/Beneficio:

Mejores precios del mercado

Certificaciones

ISO 9000

Visión:

“Consolidar a Agroelectrnics como número uno en el mercado de drones

Mexicanos y competir directamente con otros de diversas procedencias.

Diversificar las opciones dentro del mercado y al mismo tiempo mantener y estar

al lado del desarrollo del las existentes, dando así, más y mejores oportunidades a

los mexicanos.”

2

Valores

“La familia es el principal motor de toda economía, tanto la de nuestros clientes

como las nuestra. Buscamos con humildad obtener nuestra misión y visión,

queremos que al tener accesibilidad a nuestros productos más mexicanos tengan

los beneficios que ofrecen nuestros servicios y desarrollos tecnológicos. Nos

afanamos por ofrecer un excelente servicio, no solo queremos vender la solución a

sus problemas sino establecer una relación a largo plazo con el cliente mediante

nuestra experiencia y atención constante.”

Honestidad

Ofrecer a nuestros clientes Dones de excelente calidad.

Calidad

Satisfacer las necesidades y expectativas razonables de los clientes a un precio

accesible.

Compromiso

Tratar de satisfacer a nuestros clientes con los mejores productos y servicio al

cliente.

Respeto

Trabajar para brindar el mejor servicio a nuestros clientes, manteniendo un trato

adecuado con los mismos y entre los miembros del equipo.

3

ANALISIS INTERNO (FODA).

Fortalezas

1. Esta compañía ofrecerá Drones a un mejor precio que la competencia y los

productos son de muy buena calidad, lo que genera que tenga esa ventaja

ante otras compañías que distribuyen drones.

2. La excelente calidad de los drones que se venderán, además de que esta

compañía pretende contar con trayectoria internacional en la venta de drones

lo que generará tranquilidad al cliente.

Oportunidades

1. La situación económica del país en el sector Agrícola se encuentra mejorando,

por lo que las personas tienen más accesibilidad a comprar nuestro producto.

Además los bancos están ofreciendo planes más viables para adquisición de

préstamos bancarios.

2. Optimismo de la empresa, la compañía sabe que en la actualidad el mercado

está más abierto a este tipo de tecnología y que además ofrece:

3. Precios de competencia, definitivamente el precio a la hora de adquirir un

producto es un tema fundamental, por lo que Agroelectronics contara con

excelentes precios que hará que más personas tengan accesibilidad a nuestros

productos.

4

Debilidades

1. La gente no está acostumbrada a este tipo de tecnología por lo cual se tendrá

que mejorar una estrategia de la distribución de nuestro producto.

2. El escepticismo de la gente hacia las marcas nuevas, en nuestro país se da

mucho la importancia de la imagen de la marca y las personas prefieren usar

una marca que tiene trascendía y que es conocida.

Amenazas

1. Llegada de marcas nuevas precedentes de China que podrían perjudicar

nuestro mercado, ya que las empresas Chinas que se dedican a la creación y

venta de drones pueden basar la competencia en los precios generando que

Agroelectronics tuviese que bajar aún más sus precios para mantenerse en un

nivel competitivo.

2. Empresas que en México tienen más prestigio en marcas de drones están

ofreciendo mejores precios y planes de financiamiento.

5

Objetivo general.

Desarrollar DRONES aéreos de bajo costo para su implementación en la

agricultura y para el monitoreo del volcán Popocatépetl del estado de Puebla.

Objetivos específicos.

Diseñar y fabricar un DRONE aéreo de bajo costo capaz de monitorear un

campo de cultivo con alcance de 5 hectáreas de vigilancia.

Además de monitorear campos de cultivos, se ocupara el mismo sistema

para monitorear el volcán Popocatépetl.

La estructura del DRONE deberá ser de lo más ligera y resistente para una

mayor eficiencia.

Debe ser alimentado por medio de celdas fotovoltaicas para aumentar el

tiempo de vuelo.

Debe alertar en tiempo real las amenazas a las que se enfrenta el cultivo

y/o situaciones de riesgo en el volcán.

Metas:

Investigar todo lo relacionado con los DRONES (materiales, control,

motores, etc.).

Seleccionar el tipo de DRONE (en base a su aplicación).

Elección de los elementos motrices (motores).

Buscar tarjetas de desarrollo para el control del DRONE.

Buscar que tipos de baterías hay en el mercado y cuales son la mejores

para la aplicación.

Seleccionar el material de la estructura del DRONE.

Realizar un modelo digital del DRONE.

Seleccionar el proceso de manufactura del DRONE.

Análisis virtual de impactos de la estructura.

Investigar cómo controlar los motores, hacer las primeras pruebas con los

motores.

Ensamblar la parte mecánica con la parte electrónica.

Realizar las primeras pruebas de vuelo (prueba de laboratorio).

Sacar conclusiones de las primeras pruebas.

Someterlo ya a una prueba real (volcán y/o cultivos).

Entrega de resultados.

6

Análisis FODA Equipo

Fortalezas

Debilidades

Creatividad y conocimientos en el área, ya que la necesidad de innovar y crear cosas son fundamentales en nuestro grupo.

Gran capacidad de innovar.

Honestidad para realizar trabajos.

Un grupo espontaneo cuando se necesita.

Buena disposición del grupo para realizar las cosas.

Compartir algunos gustos.

Falta de organización grupal debido a la falta de tiempo juntos.

Falta de administración del tiempo para entregar las actividades o la entrega de un trabajo, se deja todo al final.

Falta de comunicación para la realización de las actividades.

Poco conocimiento de los miembros del equipo.

Ser un grupo de puros hombres, no hacemos caso a los detalles.

Oportunidades

Amenazas

Conocimientos en el diseño.

Trabajo en equipo.

Técnicas de manufactura.

Compromiso con la materia.

Mal estilo de vida.

Desorganización.

Falta de comunicación.

7

¿Qué son los drones?

Un vehículo aéreo no tripulado UAV, por las siglas en inglés de Unmanned Aerial

Vehicle, o sistema aéreo no tripulado UAS de Unmanned Aerial System, conocido

en castellano por sus siglas como VANT y como drone, es una aeronave que

vuela sin tripulación.

A modo de ejemplo se exponen algunas de las aplicaciones donde los UAV

pueden ser muy útiles:

Medio Ambiente: Parametrización del índice de contaminación lumínica

para elaborar mapas de polución lumínica y monitorizar la eficiencia de

medidas eco energéticas; control y seguimiento de accidentes industriales

con vertidos tóxicos en medios acuáticos y terrestres.

Agricultura: Control y monitorización del estado de los cultivos mediante

imágenes multiespectrales, control de la eficiencia de regadíos. Conteo y

supervisión de producción agrícola subvencionada (por ejemplo, número de

árboles).

Geología: Realización de mapas geológicos sedimentológicos,

mineralógicos y geofísicos, control y monitorización de explotaciones

mineras y su impacto ambiental. Determinación y control a escala

centimétrica de áreas con riesgos geológicos asociados o caracterización

de zonas con riesgo de aludes.

Construcción: Inspección de obras desde el aire. Estimación de impacto

visual de grandes obras.

Control y análisis de multitudes: Manifestaciones, conciertos, Grabación

y monitorización de la situación del tráfico, Accidentes de tráfico, etc

Exploración de lugares de difícil acceso: Cuevas, precipicios, etc.

8

Selección del DRONE.

Ilustración. Parrot AR drone

La elección de un DRONE aéreo es adecuada, debido a que se va a monitorear grandes extensiones de tierra y monitorear desde el aire es mucho más rápido y sencillo.

La elección está basada en un diseño ya hecho es decir ya existente en el mercado, lo innovador será el proceso de manufactura y el tipo de desarrollo de software para su control.

9

Motores seleccionados.

Estos motores se escogieron debidos a su baja potencia de consumo y a su alta

velocidad de giro.

10

Tarjetas de desarrollo.

Arduino vs Raspberry Pi, ¿cuál es la mejor herramienta para ti?

Constantemente vemos proyectos grandiosos tanto con Arduino como con

Raspberry Pi, y cuando por fin nos decidimos a realizar uno, quizá no sepamos

cuál de estas dos plataformas nos conviene usar más.

¿Cuál es la diferencia?

Arduino y Raspberry Pi, pueden parecer muy similares, ambas son pequeñas

placas de circuitos con algunos chips y pines en ellas, pero en realidad son

dispositivos muy diferentes. El Arduino es en realidad un microcontrolador. Un

microcontrolador es solo una pequeña parte de lo que hace una computadora y

solo proporciona un subconjunto de la funcionalidad de una Raspberry Pi.

Aunque el Arduino puede ser programado con pequeñas aplicaciones como C,

este no puede ejecutar todo un sistema operativo y ciertamente no podrá ser el

sustituto de tu computadora en un tiempo cercano. Por otro lado, Raspberry Pi es

en sí una computadora.

Fortalezas y debilidades

¿Entonces el Arduino es inútil? Difícilmente, un arduino es excelente para

proyectos de electrónica. Este contiene un conjunto de entradas y salidas que a

menudo se pueden conectar directamente a componentes y sensores. Es ideal

para prototipos.

La Raspberry Pi es una mini computadora, completa y funcional. Esta requiere un

sistema operativo, y cuenta con todas las partes que se podría esperar de un

equipo completo (solo que en una escala pequeña). El almacenamiento se hace

en una tarjeta SD, mientras que una función incorporada de Ethernet, permitirá la

creación de redes (inclusive con Arduino, a través de shield).

Un punto importante de recordar es que Arduino es la plataforma más popular

para proyectos de electrónica, y aunque estos puedan hacerse con Raspberry Pi,

es mucho más fácil hacerlos con Arduino. Considera Raspberry Pi, para proyectos

más demandantes.

11

Elección de la batería.

Parámetros para la elección de la batería.

¿QUÉ ES LA VELOCIDAD DE DESCARGA?

La conocida velocidad de descarga, podríamos definirla como la rapidez con la

que la batería se puede descargar de forma segura, es decir, la cantidad de

amperios que la batería nos puede suministrar durante una hora de forma

continuada, y que normalmente viene expresada en referencia a su capacidad,

como 15C, 20C,etc…

Por ejemplo si la batería es 1C y 2200mAh, quiere decir que es capaz de

suministrar 2.2 amperios en una hora. Si a esta batería le pedimos el doble de

intensidad (4.4 amperios), se descargaría en media hora, si le pedimos 8,8A se

descargaría en 15 minutos y así sucesivamente. Otro ejemplo, si tenemos una Li-

po de 7,4V, 5000mAh y 10C; sería capaz de darnos 10*5 amperios, es decir, 50

amperios; pero suministrando esta corriente de consumo nos duraría 6 minutos.

¿CUANTO DURA UNA BATERIA?

Para saber el tiempo que dura una batería teóricamente, conocida su capacidad y

su velocidad de descarga (y suponiendo que el consumo que le vamos a exigir es

este valor máximo de descarga de forma continua); tenemos la siguiente relación

que nos da una primera aproximación:

Tiempo (min) = Capacidad de la batería (Amp*min) / Velocidad de descarga (Amp)

Es decir, en el ejemplo anterior, tenemos una batería con capacidad de 5000mAh,

es decir, dividiendo entre 1000 para pasar a Ah, tenemos capacidad de 5Ah. Estos

5Ah multiplicados por 60 minutos que tiene 1 hora, nos da 300A*min.

12

Por otra parte, la velocidad de descarga hemos dicho que es 10C, es decir, 10*5A

que es igual a 50A.

Luego el tiempo que nos dura la batería suministrando esta corriente de consumo

máxima es:

T= 300A*min/50A= 6minutos

Tomando estos valores en cuenta se buscó en el mercado la siguiente batería.

Para tener un tiempo de vuelo de aproximadamente 15 minutos.

Batería elegida.

13

Ventaja competitiva

Grupo Agroelectronics fue creado en México por un grupo de estudiantes con

ideas innovadoras y planes para no sólo consolidarse sino también expandirse a

nivel internacional.

Un tipo de empresa que ha sabido incorporar las nuevas tecnologías y los apoyos

administrativos para realizar un manejo profesional.

Partiendo de la idea de cubrir una necesidad insatisfecha en el campo mexicano,

GRUPO AGROELECTRONICS nace en 2014 ante la creciente demanda de

productos para el campo.

Con la creación de Centros agrícolas competitivos aunado al espíritu empresarial y

sensibilidad para los negocios, la empresa detectó una oportunidad de negocio en

la creación de Drones y nuevas tecnologías para su aplicación en el campo

mexicano.

Con el compromiso de ser una empresa altamente productiva y orientada a la

satisfacción total de clientes y consumidores se generaran prototipos de bajo costo

y de gran durabilidad.

Siempre cumpliendo con los más altos estándares de calidad, concentraremos

nuestra producción de Drones llegando a obtener certificaciones ISO.

En un futuro se pretende llevar a cabo el primer vuelo de un avión solar no

tripulado que podrá estar hasta cinco años sin aterrizar, llevando a cabo labores

realizadas ahora por satélites, aunque con un coste considerablemente menor.

La propuesta le da una utilización comercial a la tecnología solar aplicada a la

aviación.

La energía conseguida servirá para hacer funcionar su único motor eficiente

durante la noche.

14

ANÁLISIS DEL MERCADO

Factores Demográficos

1. La edad promedio es de 26 años, personas jóvenes, saludables, con estudios

avanzados, con gran capacidad de aprendizaje y capacidad gerencial, con un

alto grado de responsabilidad social.

2. Por otra parte se espera que la población tienda a una mayor tasa de personas

adulto-mayor.

Factores Reglamentarios

1. Cambios en las políticas de ventas de los proveedores.

2. Tratados de Libre Comercio, que restrinjan las exportaciones entre México y

Estados Unidos.

Factores Económicos

1. El tipo de cambio del dólar tiende a ser estable ya que el Banco Central tiene

unas bandas de mayor y mínimo tipo de cambio, lo cual brinda mayor

estabilidad al dólar y esto favorece a las compañías extranjeras, sin embargo si

en el país se genera una inestabilidad en el tipo de cambio del dólar, esto

crearía una inestabilidad económica, haciendo el país más riesgoso

económicamente para las importaciones.

2. El déficit en la balanza comercial (diferencia entre las importaciones y

exportaciones de bienes), puede producir una desaceleración en las compras

externas, por una contracción económica del país, lo cual lo pone en una

posición de mayor vulnerabilidad.

15

Factores Tecnológicos

1. En general en México las empresas muestran un grado de adopción de las

Tecnologías de Información y Comunicación, relativamente medio, lo cual se

debe en gran manera al desconocimiento de cómo usar las herramientas

tecnológicas y la falta de destrezas o competencias necesarias para el manejo

de estas tecnologías.

2. Acelerado desarrollo de las herramientas tecnológicas y a su vez estas tienen

costos elevados, hay dificultad para obtenerlas, falta de servicios públicos que

se brinden y la falta de promoción. Si la empresa no se actualiza

tecnológicamente quedara obsoleta.

Factores Sociales

1. Pago de cargas sociales, son muy altas en nuestro país, en comparación de

otros (en la India son mínimas).

2. Inseguridad Social, México se encuentra entre uno de los países más

inseguros del mundo, no podemos negar, que el robo a los diferentes negocios

se ha convertido en uno de los problemas más grandes de nuestro país.

16

Perfil de mercado

El mercado de los ‘drones’ aún es minúsculo en México, pero podría explotar en

pocos años cuando el espacio aéreo del país esté totalmente abierto a partir de

octubre de 2015, según predicen los fabricantes y la Agencia de Aviación Federal.

Los ‘drones’ están autorizados a volar en el cielo mexicano para servicios públicos

o recreativos, si bien el número de dispositivos se limita actualmente a cerca de

300 sobre la base de los permisos expedidos, según calculó la asociación que

agrupa a los fabricantes.

Sin embargo, después de 2015, cuando la Agencia de Aviación Federal

determinará la apertura total del espacio aéreo, 7.500 ‘microdrones’ podrán surcar

los cielos, según el organismo, que no ha brindado más detalles al respecto. El

volumen de negocios del sector, que representa solo un millón de de pesos en la

actualidad, podría llegar a 5.000 millones ya que el precio de un drone oscilaría

entre 5.000 y 15.000 pesos.

En términos de empleo, el sector deberá contribuir a la creación de más de 70.000

trabajos en los tres años posteriores a 2015, que llegarían a cerca de 104.000

para 2025, afirmó la AUSVI en un estudio del 12 de marzo, en el cual detalla sus

previsiones estado por estado.

Este 'boom' inyectará a la economía mexicana 13.600 millones de dólares al

principio y hasta 82.100 millones entre 2015 y 2025, pero cada año de retraso

costará 10.000 millones a la economía del país, según los fabricantes. El sector

más prometedor para estos dispositivos es el de la agricultura, donde los ‘drones’

podrían ayudar a vigilar los cultivos o distribuir los pesticidas, "lo que también

podría reducir la cantidad" de productos utilizados. La seguridad (policía,

bomberos, etc.) es otro sector donde los ‘drones’ podrían desarrollarse, según sus

fabricantes. Los aviones no tripulados son fabricados tanto por pequeñas y

medianas empresas como por grandes grupos de aeronáutica o defensa, como

Northrop Grumman, y tienen una vida útil de cerca de 11 años.

17

Plan de marketing

La empresa propondrá dentro de los planes de la compañía usar estos vehículos

aéreos no tripulados (drones) para entregar productos a sus clientes. La noticia

correrá como la pólvora por redes sociales y portales de noticias, y muchos

imaginaran que el futuro ya está aquí. La noticia completa incluirá algunos

elementos para el escepticismo, como la previsión de despliegue en 4-5 años y las

dudas en relación con la seguridad y el marco legal de tales operaciones. Pero

Agroelectronics y su capacidad de innovación estarán ya en boca de todos.

Imaginemos por un momento cómo sería el mundo que propone nuestra empresa.

Si esta tienda puede mandar sus pequeños envíos con drones, también podrían

hacerlo las empresas de correos o incluso los pequeños comerciantes que quieran

realizar envíos en su zona de proximidad. De pronto, ya no es sólo el drone de

Agroelectronics que llega a mi casa. Son decenas de drones pasando por mi calle,

cada uno con un cometido distinto y con un propietario diferente.

De repente, el drone no sólo necesita capacidad de geolocalización (para

encontrar mi casa), sino que debe poder detectar a todos estos otros drones (por

no hablar de cables, pájaros y otros objetos volantes). También necesitaremos a

alguien que haga de controlador aéreo para dirigir ese tráfico y evitar que

los drones y nuestros productos choquen y caigan en las cabezas de los

sorprendidos viandantes.

A la geolocalización, la detección de objetos y el contacto con el controlador, no

estaría de más añadirle también un seguro médico y una caja negra, para saber a

quién reclamarle cuando el libro de FISICA le abra la cabeza a alguien.

Incluso si llegáramos a sortear todos estos obstáculos legales, prácticos y

administrativos: ¿cómo llega el paquete a mi casa? Es fácil imaginar un sistema

así en los idílicos y verdes suburbios mexicanos, pero en la ciudad compacta, ¿va

el drone a llamar al timbre?, ¿o aterrizará en mi terraza y me pedirá la llave de la

escalera?

18

La empresa ironiza sobre estas posibilidades en un posible resguardo de entrega

de Agroelectronics en la era de los drones, que incluye la posibilidad de que

el drone sea destruido al entrar en una zona de vuelo restringido, que no consiga

aterrizar para hacer la entrega o que decida renunciar y unirse a las filas de la

futura revolución de las máquinas contra la humanidad.

Es evidente que el despliegue de los drones choca aún con importantes

obstáculos legales, prácticos y de seguridad. Pero Agoelectronics puede

permitirse el lujo de jugar con la idea de algún día utilizar drones, y más si eso le

sirve apara acaparar portadas justo antes de las navidades, ventas especiales y

revistas de tecnología innovadora con empresarios jóvenes.

19

Estudio Técnico

La primera acción que se realizó fue investigar que eran los DRONES (aéreos,

terrestres, acuáticos). Teniendo toda esa información se eligió el DRONE aéreo

ya que para monitorear grandes extensiones de tierras o monitorear el cráter del

volcán Popocatépetl, este tipo de DRONE es el más óptimo.

Para la elaboración del DRONE cada integrante del equipo se repartió el trabajo

de acuerdo a sus habilidades y conocimientos así que el trabajo se dividió en

mecánica, electrónica e informática para la obtención de mejores resultados.

Para la selección de los motores el equipo se dio a la tarea de investigar en el

mercado de los DRONES aéreos que tipo de motores usan, se buscaron

catálogos, manuales, tiendas que proveer este tipo de motores. Se cotizó cada

motor y anda cada uno en $1000 MXN

Para controlar los motores brushless se buscaron varias tarjetas de desarrollo, se

compararon y se eligió arduino por su facilidad, los criterios de elección fueron

cantidad de memoria, compiladores, velocidad de trabajo, consumo de energía,

tamaño. Una tarjeta de desarrollo arduino en mercado normalmente esta en

$59.95 USD

La batería tiene que ser ligera y potente. Actualmente las baterías Li-Po son las

más usadas para aeromodelismo se buscó en Internet la capacidad de la batería

más ligera y potente así que la betería más adecuada para el DRONE es una de

3.7v a 1000mAh con un peso de 55 gramos. Esta batería tiene un precio de

$16.95 USD

Para seleccionar el material de la estructura del DRONE, se eligió de acuerdo a

las especificaciones del proyecto, un material muy ligero y resistente a grandes

impactos. El material que se escogió fue la fibra de carbono debido a su gran

resistencia y al ser muy ligero es el ideal para este tipo de trabajo. La fibra de

carbono anda entre $500 MXN y $600 MXN el paquete. Añadiendo los demás

componentes el presupuesto del drone es el siguiente.

20

21

Al tener definido el material, motores, baterías se hizo un diseño digital de tal

manera que pueda llevar con él todos los componentes.

Después de tener el prototipo digital se someterá a una serie de pruebas virtuales

para verificar si es funcional para su aplicación.

Para la manufactura de la estructura se realizara en un molde de acero 2L14, el

molde primero es dibujado en solidworks para después mandarlo a maquinar en

un VF2. La estructura del DRONE se hará por moldeo de fibra. El precio del acero

2L14 es de $50 MXN el kilo.

En la parte de electrónica y control de los motores, se buscaran los drivers en el

mercado y si son demasiados caros, se elaboran. Ya teniendo los driver se

empezaran las primeras pruebas para controlar el motor, velocidad y sentido de

giro.

Ya teniendo toda la parte electrónica funcionando bien y una vez terminada la

estructura se ensamblara y ajustara ambas partes para la realizar las primeras

pruebas de laboratorio.

Teniendo las primeras pruebas de laboratorio exitosas se realizaran pruebas ya

reales ya en campos de cultivos y en el cráter del volcán Popocatépetl. Todos los

integrantes del equipo están involucrados ya que si falla algún componente

eléctrico o mecánico todos puedan aportar al problema.

22

Proveedores

giroscopio de tres ejes

acelerómetro de 3 ejes

magnetómetro

sensor ultrasónico

cámara

Página de internet

Robodacta

L3GD20 Giro 3 ejes

MXN$350.00

(IVA incluido)

L3G4200D Giro 3 ejes

MXN$930.00

(IVA incluido)

MMA7361L Acelerómetro 3 ejes analógico. MXN$180.00

MMA8452Q Acelerómetro 3 ejes. MXN$110.00

MAG3110 Magnetómetro 3 ejes. MXN$230.00

HMC5883L Magnetómetro 3 ejes

MXN$250.00

SRF05 Sensor ultrasónico.

MXN$360.00

PING Sensor Ultrasónico

MXN$610.00

(IVA incluido)

www.robodacta.mx

Cosas de ingeniería Acelerómetro analógico de

3 ejes - MMA7361

Precio: $260.00

Acelerómetro analógico de

3 ejes - MMA7361

Precio: $250.00

Sensor ultrasónico de

proximidad SDM-IO

Precio: $330.00

Sensor ultrasónico de

distancia - Maxbotix LV-

EZ4

Precio: $770.00

LinkSprite JPEG Color Camera TTL Interface

Precio: $900.00

www.cosasdeingenieria.com

Mecatrónica digital Giroscopio (LISY300AL

300°/s)

Precio: $500.00

Giroscopio de doble eje de

500°/s ( IDG500 )

Precio: $750.00

Acelerómetro analógico de

3 ejes - MMA7361

Precio: $300.00

Acelerómetro digital de 3

ejes ADXL345

Precio: $550.00

MinIMU-9 Giroscopio,

acelerómetro y brújula

integrados

Precio: $930.00

Sensor Ultrasónico - Maxbotix LV-

EZ4

Precio: $770.00

Sensor Ultrasónico - XL-Maxsonar

EZ4

Precio: $1,000.00

Electronic brick - Serial CMOS

Camera

Precio: $800.00

LinkSprite JPEG Color Camera TTL Interface

Precio: $900.00

mecatronicadigital.com

Carro de electrónica ITG-3200 con Breakout

Giroscopio Triple Axial ROB-0298

$950.00 MXN

MMA7361L Acelerómetro

Triple Axial ROB-0248

$194.00 MXN

Sensor Magnetómetro

Triple Eje Breakout

HMC5883L ROB-0453

$246.00 MXN

Precio con IVA incluido

Sensor Ultrasónico GH-311 ROB-0333

$401.00 MXN

Módulo Cámara CMOS 728 x

488 ROB-0441 $628.00 MXN

www.carrodelectronica.com

Madrigal electrónica MinIMU-9 v2 Gyro,

Accelerometer and Compass (L3GD20 and LSM303DLHC

Carrier)

CODE: PO1268

Precio: 61.47 Dólares USD

Triple Axis Accelerometer Breakout -

MMA7361

CODE: SEN-09652

Precio:16.18 Dólares USD

Parallax PING))) Ultrasonic

Sensor 28015

CODE: P

O1605

Precio: 38.27 Dólar

es USD

LinkSprite JPEG Color Camera TTL Interface

CODE: SEN-10061

Precio: 64.95 Dólares USD

madrigalelectronics.com

triquitraqueando Acelerómetro de tres ejes,

digital - ADXL345

$495.79

Maxbotix LV-MaxSonar-EZ4

Sensor ultrasónico

MB1040

$507.50

Cámara a color TTL LinkSprite

JPEG..

$817.42

www.triquitraqueando.com

23

Diagramas de flujo de Proceso

24

Operación

25

Marco Legal - Licencias y permisos para iniciar operaciones

El establecimiento o constitución de un negocio o empresa requiere el

cumplimiento de ciertos requisitos y trámites legales ante autoridades

gubernamentales, privadas y sociales. A continuación se enumeran algunas de las

dependencias a las que deberá acudirse y los trámites que deben realizarse:

Secretaría de Relaciones Exteriores (en el caso de sociedades)

La Secretaría de Relaciones Exteriores (SRE), por medio de la Dirección General

de Permisos, artículo 27 constitucional, autoriza la constitución de una sociedad.

Aquí la SRE resuelve si la denominación o razón social no está registrada con

anterioridad y autoriza la determinación del objeto social.

Notario Público/Registro Público de Comercio (en el caso de sociedades)

La constitución de la sociedad se formaliza mediante un contrato social

denominado escritura constitutiva, que establece los requisitos y reglas a partir de

las cuales habrá de funcionar la sociedad. Entre otras cosas contienen:

Datos generales de los socios.

Objeto social.

Denominación o razón social.

Duración de la sociedad.

Importe del capital social.

Domicilio social.

Órgano de administración.

Vigilancia.

Bases para la liquidación

26

Secretaría de Salud

Las actividades relacionadas con la salud humana requieren obtener, en un plazo

no mayor de 30 días, de la Secretaría de Salud o de los gobiernos estatales, una

autorización que podrá tener la forma de: Licencia Sanitaria, Permiso Sanitario,

Registro Sanitario, Tarjetas de Control Sanitario. Esta licencia tiene por lo general

una vigencia de dos años y debe revalidarse 30 días antes de su vencimiento.

Instituto Mexicano del Seguro Social

El patrón (la empresa o persona física con actividades empresariales) y los

trabajadores deben inscribirse en el Instituto Mexicano del Seguro Social (IMSS),

dentro de un plazo no mayor de cinco días de iniciadas las actividades. Al patrón

se le clasificará de acuerdo con el Reglamento de Clasificación de Empresas y

denominación del Grado de Riesgo del Seguro del Trabajo, base para fijar las

cuotas que deberá cubrir.

Institución Bancaria

En el banco seleccionado se abre la cuenta de cheques y se recurre a solicitar

financiamiento, se paga todo tipo de impuestos (al igual que servicios tales como

electricidad, teléfonos y gas entre otros) y se presentan declaraciones, aun cuando

no originen pago.

De igual manera, el patrón y los trabajadores deben inscribirse ante el Sistema de

Ahorro para el Retiro (subcuentas IMSS e Infonavit, forma SAR-01-1, SAR-01-2,

SAR-04-1 o sus equivalentes en medios magnéticos). En el banco, más adelante

se depositarán en forma bimestral las aportaciones correspondientes.

27

Sistema de Información Empresarial Mexicano

De acuerdo con la Ley de Cámaras Empresariales y sus Confederaciones, todas

las tiendas, comercios, fábricas, talleres o negocios deben registrarse en el

Sistema Empresarial Mexicano (SIEM) con lo cual tendrán la oportunidad de

aumentar sus ventas, acceder a información de proveedores y clientes

potenciales, obtener información sobre los programas de apoyo a empresas y

conocer sobre las licitaciones y programas de compras del gobierno.

Coparmex

En forma opcional, el patrón puede inscribirse en la Confederación Patronal de la

República Mexicana (Coparmex).

Sindicato

Aun cuando no existe obligación legal de afiliar a los trabajadores ante algún

sindicato, los trabajadores pueden constituirse en sindicato cuando se conjunten

más de veinte trabajadores en activo. En la práctica los diferentes sindicatos,

reconocidos por las autoridades del trabajo en el ámbito federal o local, buscan

forzar la contratación colectiva de los trabajadores y su respectiva afiliación, por lo

que es conveniente entablar pláticas con alguna central obrera antes de

constituirse, y así no tener que negociar bajo presión.

Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática

Al iniciar operaciones y posteriormente cada año, se debe dar aviso de

manifestación estadística ante la Dirección General de Estadística, dependiente

del Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI).

Secretaría de Economía

Esta secretaría (SE) debe verificar y autorizar todos los instrumentos de medidas

y pesas que se usen como base u objeto de alguna transacción comercial.

Reglamenta y registra las Normas Oficiales Mexicanas (NOM) que son obligatorias

para ciertos productos (instrumentos de medición y prueba, ropa y calzado, salud,

28

contaminantes, entre otros). También existen normas opcionales, cuya adopción

permite la autorización para el uso del sello oficial de garantía, siempre y cuando

se cumplan con las especificaciones de un sistema de control de calidad. La

Secretaría (SE) estipula y controla los registros de las marcas, nombres

comerciales, patentes y otras formas de propiedad industrial.

Cuando la empresa tiene accionistas o socios extranjeros se deberá inscribir en el

Registro Nacional de Inversión Extranjera que se lleva en la SE. Por último, se

recomienda visitar el sitio web de esta secretaría www.siem.gob.mx porque en ella

se localizan muy diversos programas de apoyo para las empresas que radican en

el país.

Secretaría del Medio Ambiente, Recursos Naturales y Pesca

Las empresas que emitan a la atmósfera olores, gases, o partículas sólidas o

líquidas deben solicitar una licencia de funcionamiento expedida por esta

secretaría (SEMARNAP). Estas emisiones deberán sujetarse a los parámetros

máximos permitidos por la ley.

Secretaría del Trabajo y Previsión Social

Todos los negocios deben cumplir con el Reglamento Federal de Seguridad,

Higiene y Medio Ambiente de Trabajo y Normas Relativas.

Comisión Nacional del Agua

En caso de no estar conectado a alguna red de agua potable y alcantarillado se

debe solicitar permiso ante la Comisión Nacional del Agua para obtener derechos

de extracción de agua del subsuelo, y de igual manera se deben registrar las

descargas. En ambos casos se origina el pago de derechos.

Otras autorizaciones

Como las relativas a la Comisión Federal de Competencia, Comisión Federal de

Electricidad, Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial, entre otras

29

ORGANIGRAMA

Gerente General

Supervisor

Jefe administrativa

Asistente Gerencia

Líder grupal

Ventas

Ventas

Ventas

Ventas

Ventas

Ventas

Mantenimiento

30

Planeación

31

32

Estructura drone (Solidworks)

El movimiento de los componentes que forman parte del ensamblaje durante la

simulación, estará determinado por varios factores como por ejemplo las uniones

que conectan a las partes, el movimiento motor del que se dote al modelo, las

propiedades físicas y mecánicas de los componentes, las fuerzas aplicadas tanto

al conjunto como a las piezas por separado, y por supuesto, el tiempo.

“SolidWorks Motion” permite regular todos estos parámetros y ver los efectos que

estos cambios producen en cada instante sobre el conjunto.

Un motor es un elemento presente en un estudio de movimiento que mueve

componentes en un ensamblaje simulando los efectos que provocaría. En

“SolidWorks Motion” hay dos tipos de motores en función del movimiento que se

les quiera dar a los componentes:

- Motor Rotatorio

- Motor Lineal

Es importante tener en cuenta que los motores mueven componentes en una

dirección seleccionada, pero no son fuerzas. El movimiento originado por motores

prevalece sobre el originado por otros elementos de simulación.

Para seleccionar “Motor” y elegir los parámetros correspondientes, en el menú de

“SolidWorks Motion” seleccionar. No se debe agregar más de un motor del mismo

tipo al mismo componente

33

Se utiliza “Análisis de movimiento” para simular y analizar con precisión el

movimiento de un ensamblaje a la vez que se incorporan los efectos de los

“Estudios de movimiento”, esto es, motores, fuerzas, resortes, amortiguadores,

contactos y fricción. Un estudio de “Análisis de movimiento” combina elementos de

“Estudio de Movimiento” con relaciones de posición en cálculos de movimiento.

Esto quiere decir que las restricciones de movimiento, las propiedades de

materiales, la masa y los contactos entre componentes se tienen en cuenta en los

cálculos realizados por el solver cinemático de “SolidWorks Motion”.

Para comenzar a simular los mecanismos con un “Estudio de movimiento” en

“SolidWorks Motion” se debe seleccionar “Análisis de movimiento” en la lista

desplegable de tipos de estudios de movimiento en el menú de “SolidWorks

Motion” ó “Motion Manager”.

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Un “Estudio de movimiento” es una simulación gráfica de movimiento para

modelos de ensamblaje. Puede incorporar en un estudio de movimiento

propiedades visuales, como iluminación y perspectiva de cámara. Los estudios de

movimiento no modifican un modelo de ensamblaje ni sus propiedades sino que

simulan y animan el movimiento prescrito para un modelo. Puede utilizar

relaciones de posición de “SolidWorks” para restringir el movimiento de

componentes en un ensamblaje modelar movimiento.

En un “Estudio de movimiento”, utilice el menú de “SolidWorks Motion”, la interfaz

con escala de tiempo que incluye las siguientes herramientas de estudio de

movimiento:

Se utiliza “Animación” para animar el movimiento de ensamblajes:

- Agregue motores para conducir el movimiento de una o varias piezas de un

ensamblaje.

Prescriba las posiciones de los componentes del ensamblaje en varios momentos

mediante la utilización de marcas. “Animación” utiliza interpolación para definir el

movimiento de los componentes de un ensamblaje entre marcas.

En este tipo de “Estudio de movimiento” no es posible el uso de fuerzas, resortes,

contactos, etc. Su uso se limita a observar el movimiento de los componentes en

el ensamblaje.

35

Puede especificar las cotas y las relaciones geométricas entre elementos. Al

cambiar las cotas, cambian el tamaño y la forma de la pieza, sin por ello alterar la

intención del diseño. Por ejemplo, en esta pieza la altura del saliente siempre es

igual a la mitad de la altura de la base.

Las piezas, los ensamblajes y los dibujos muestran el mismo modelo en

documentos distintos. Los cambios que se efectúen en el modelo de un

documento se propagan a los otros documentos que contienen dicho modelo.

Un croquis es un perfil o sección transversal 2D. Los croquis se pueden extruir,

recubrir, se les puede aplicar una revolución o barrer a lo largo de una trayectoria

para crear operaciones.

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Las operaciones son las formas (salientes, cortes, taladros) y funciones

(redondeos, chaflanes, vaciados, etc.) que se combinan para construir piezas.

Se trata de un dibujo preliminar que hice en SolidWorks en un drone no tripulado

que estoy buscando para construir. Se dibuja en el programa a escala, y contará

con tren triciclo de aterrizaje, y los motores de tractores dobles con apoyos contra

rotación. La razón para el diseño de motor gemelo es que permite una vista de

cámara clara hacia adelante. Nota: yo podría haber hecho una configuración de

hélice de empuje en lugar de la doble hélice tractora, pero apoyos de empuje

tienden a ser muy ineficiente, y puede ser bastante ruidosa. También apoyos

individuales permiten eliminar todas las votaciones nominales de par que permite

una plataforma de observación más estable. Rollo de par se elimina con el uso de

contra-rotación accesorios. Con un solo pulsador puede eliminar este con el ajuste

del alerón, pero esto puede ser un dolor de cabeza y difícil. Aquí están los dibujos

preliminares:

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Resultados obtenidos.

1. Puente H 100W

5v-3.3v de activación.

Tecnología MOSFET, rápida respuesta.

Control de velocidad.

Para motores de 4.6v-40v.

2. Molde para estructura.

Molde en aluminio para un DRONE de 6 X 3.75 pulgadas.

Terminado MAV para evitar rugosidad en la superficie.

Estructura de 200 milésimas de pulgada (5mm).

Desprendimiento rápido dl material.

Nombre de la empresa.

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3. Estructura.

Estructura en fibra de vidrio.

Alta resistencia a la tracción.

Bajo peso (30 gramos).

Fácil de maquinar.

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Problemas.

Falta de presupuesto para comprar los motores a utilizar, por lo que se seleccionó

un motor DC de 24v a 2A, para comprobar el funcionamiento del puente H.

En el objetivo la estructura del DRONE debería ser de fibra de carbono, debido a

la falta de presupuesto, se realizó en fibra de vidrio para simular la fibra de

carbono.

El material del molde debería ser de un acero 12l14, pero por falta de presupuesto

se realizó en un aluminio dulce para un acabado parecido al del acero.

Comparación con el cronograma.

Falta por terminar en la parte estructural:

Detallar la estructura, dejarla a la medida deseada.

Conseguir los motores, para montarlos en la estructura.

Base de estabilidad del DRONE.

En la etapa de potencia:

Se cumplió el objetivo de elaborar un Puente H de 100W.

No se probó el puente H con un motor brushless.

El circuito no se puede reducir más en tamaño.

40

Integrantes del equipo

Arnold Sánchez Sánchez Proceso de manufactura del DRONE, diseño y construcción del puente H. [email protected] http://mectaronicaarnoldsanchez.blogspot.mx/

Centeno Barreda Daniel Investigación y reunión de información [email protected] http://admin-proyectos-dcb.blogspot.mx/

Abel Yair García Renteria Modulo de control y programación [email protected] http://electronicafce.blogspot.mx/

Armando Eliseo Aguilar Ramírez

Diseño asistido por computadora y reunión de información [email protected] http://administraciondeproyectos2014aar.blogspot.mx/

Edgar Sánchez Salazar

Diseño asistido por computadora solidworks y organización del trabajo [email protected] http://edgaragroelectronics.blogspot.mx/