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Perspectivas de la Ingeniería Electrónica y Mecatrónica
Elizabeth Villota, PhD
Facultad de Ingeniería Electrónica y Mecatrónica
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Resumen
• Algunas áreas de trabajo de la ingeniería electrónica y mecatrónica, retos.
• Proyectos mecatrónicos en el Perú.
• Tendencias.
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UAVs(vehículos aéreos no tripulados)
http://www.nytimes.com/2011/06/20/world/20drones
.html?_r=1&pagewanted=all?src=tp
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Seguridad
• La seguridad es una preocupación constante en muchos países, incluyendo el Perú.
• Tecnologías que nos permitiesen monitorear áreas sensibles (VRAE, fronteras), serían de gran ayuda.
• Los robots autónomos no solo ayudan a reducir costos, sino a
evitar riesgos innecesarios.
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Seguridad
• Los sistemas más grandescuestan en torno a $5 millones c/u.
• Pero gracias a los últimos avances es posible tener sistemas menores a un costo de $50 mil c/u.
• Estos sistemas son idealespara países con bajos recursos como el nuestro.
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Mayor miniaturización
• La tendencia a la miniaturización de dichos sistemas se ira acrecentado.
• Pero aún se requierenavances significativos en sensores, actuadores y especialmente en capacidad de procesamiento.
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Enjambres, la nueva tendencia
• Con la caída de los costos es posible implementar sistemas de enjambres de robots.
• Pero ello presenta un retoadicional relacionado a la gran información generada.
• El manejo adecuado de esa avalancha de información es uno de los tópicos más importantes.
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Visión Artificial
http://www.economist.com/node/21533362
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Monitoreo de emociones
• Avisos en la internet que reaccionan ante tus emocionespronto serán posibles.
• Ello gracias a software de procesamiento de imágenes y gran disponibilidad de cámaras en dispositivos móviles y PCs.
• Dichas técnicas serán también aplicables en seguridad, juegos, educación y salud.
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Monitoreo de emociones
• Las emociones se estiman identificando características faciales, tales como, cejas, boca y nariz.
• Algoritmos son usados para identificar cambios en su alineamiento.
• El objetivo es diseñar propagandas interactivas.
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Monitoreo de emociones
• Dicha tecnología puede aplicarse también en el área educativa.
• Se viene experimentando con software educativo para niños y así mejorar su nivel de envolvimiento.
• También se pueden mejorar los juegos en general.
• Se puede estimar el pulso de los jugadores y decidir en que momento dar al juego un giro inesperado.
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Monitoreo de rostros
• Con webcams es posible estimarrapidez de pulsos cardíacos y respiración de manera muy precisa.
• Los pulsos cardíacos se estiman detectando ligeros cambios en el colorde la piel.
• Dichos cambios son general imperceptibles al ojo humano.
• Aplicaciones al monitoreo de recién nacidos, pacientes en hospitales, etc.
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Microbiorobótica(ingeniería inspirada en biología)
http://www.bu.edu/se/category/uncategorized/
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• Microorganismos son baratos, adaptables a ambientes extremos y pueden testar, analizar y modificar su entorno.
• Microorganismos prometen ser soluciones para diversos problemas como, detección y limpieza de contaminantes, detección de armas químicas, etc.
• Los desafíos incluyen hacer que los microbios sensen, procesen y respondan a un estímuloespecífico, equiparlos para comunicarse y asi poder tomar acciones colectivas en tiempo real.
MicrobiorobóticaEscherichia coli bacteria
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¿Se pueden usar microorganismos para ejecutar tareas de forma cohesiva y eficiente?
Si, con una combinación de biología sintética, ciencias de la computación, control y robótica.
• Programar bacterias como sensores bio-moleculares y redes genéticas sintéticas.
• Establecer comunicación en doble sentido micro-bio-robots y robots chaperones.
• Diseñar enjambres de micro-bio-robots supervisados por robots chaperones.
Microbiorobótica
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• Nivel inferior, bacterias modificadas interactúan mecánicamente (a través de la superficies) y químicamente (a través de difusión).
• Nivel intermedio, bacterias se comunican entre ellas (micro-bio-robots) y con robots chaperones vía luces o inductores químicos.
• Nivel superior, robots chaperones se comunican entre ellos y con un supervisor a través de comunicación inalambrica.
Microbiorobótica
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Inteligencia Artificial y Automatización
http://www.economist.com/blogs/babbage/2011/11/artificial-intelligence
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Primera ola de automatización
• La primera ola de automatización permitió al hombre liberarse de muchas tareas agrícolas.
• En Europa y EUA más del 50% de la población trabajaba en el campohace 100 años.
• Hoy en día esa proporción es del 3%.
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Segunda ola de automatización
• Luego la automatizacióncomenzó a introducirse en diversos procesos industriales.
• La industria automotriz al requerir gran cantidad de mano de obra fue una de las primeras.
• Luego siguieron la metalúrgica, almacenes, microelectrónica, etc.
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Tercera ola de automatización
• Avances significativos en automatización, redes e inteligencia artificial están permitiendo sustituirtrabajos menos manuales.
• Radiólogos, traductores, abogados, médicos, etc.
• En 10 años más hasta el 40% de los empleos que hoy conocemos podrá ser hecho por programas de computador.
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Retos de la Inteligencia Artificial• El creciente avance tecnológico traerá consigo
muchas oportunidades, así como retos.
• Surgirán nuevas tecnologías que permitirán la creación de muchos empleos.
• Los problemas a tratar serán cada vez mas complejos, como la manipulación de gran cantidad de datos.
• Pero al mismo tiempo muchas de las carrerascomo las conocemos hoy desaparecerán o cambiarán radicalmente.
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Proyectos mecatrónicos en el Perú
ROBOT PARALELO plataforma
base para simulador en la FAP ROBOT MANIPULADOR cosechador de paprika
ROBOT MOVILES para
vigilancia
BIPEDO como exoesqueleto
QUADROTOR para
seguridad ciudadana
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Tendencias
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¿Software o hardware?
• Empresas de software tienen mayores ganancias que empresas de hardware.
• Dichos márgenes de ganancia pueden llegar a ser de 30% vs. 5%.
• Adicionalmente empresas de software requieren de menorcantidad de personal y capital.
http://www.economist.com/node/18958643
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¿Quedarse en el Perú o salir?
• Cientos de los mejores ex-alumnos UNI, PUCP, UTP de los últimos anos están en el extranjero.
• El fenómeno se conoce como "Fuga de Talentos".
• Muchos creen que que el país se perjudicainmensamente.
http://www.economist.com/node/21538742
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¿Quedarse en el Perú o salir?
• Los emigrantes altamente especializados ayudan a esparcir dinero e ideas a sus países de origen.
• La perspectiva de trabajar en el extranjero impulsa a muchos a ser más dedicados.
• A menos que un país pierda más del 20% de sus graduados, la "Fuga de Talentos" enriquece a los países pobres.
• Por tanto, continuar desarrollando una carrera en el extranjero favorece al país y al profesional.
http://www.economist.com/node/21538742
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Gracias por la atención!