Mecatrónica Año 3 / No. 12 / Marzo 2011 / Edición Digital / H. Matamoros, Tamaulipas, México.
Japón
Reconstrucción Mecatrónica
Valle Inexplicable
Robots cada vez más humanos
Energía Nuclear Riesgos y ventajas
Robótica
Programación de un Robot Industrial
Mecatr贸nica Contrata las conferencias y cursos con los temas de los expertos Envia un correo a: revista.somosmecatronica@gmail.com
CONTENIDO
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Japón: Reconstrucción Mecatrónica, La Mecatrónica puede ayudarles a muchas personas que se quedaron sin hogares y es por ello que un proyecto mecatrónico como el EDV-01 puede serles de gran ayuda.
Funcioamiento y Programación de un Robot Industrial de 6 grados de libertad Descarga la aplicación para que puedas simular tus ejemplos
Curso Microcontroladores: Haciendo de estos pequeños controladores poderosas soluciones. Los estudiantes necesitan conocer cuáles son estas nuevas herramientas de microcontroladores.
Los Robots: El valle inexplicable
Esta teoría llamada “Uncanny Valley” (El Valle Inexplicable) habla sobre la respuesta emocional que se produce entre un humano y cualquier otra entidad no humana.
Convertidores ADC: La conexión entre el mundo real y las computadoras digitales Lo interesante respecto a este tema es que en el mundo real la mayoría de las señales son análogas es decir cambian su valor continuamente con el tiempo
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Finanzas: Saber Finanzas Las finanzas
es el arte y la ciencia de manejar el timón, la guía, el volante, o las riendas de ese brioso caballo llamado DINERO.
Impacto de la Ciencia y la Tecnológia en la Educación. En la actualidad en
Mexíco se pretende originar nuevas iniciativas que ya estan en la mesa de trabajo y que buscan enfocar un nuevo eje en la transición por la educación.
Lengua Extranjera: Aquí le presentare-
mos algunas reglas básicas y fundamentales relacionadas a este tema aclarando que todas ellas tienen sus excepciones y se mostraran solo para tratar de evitar algunos de los errores más comunes
Mundo Verde: Riesgos de la Energía Nuclear En las reacciones nucleares se libera una gran cantidad de energía debido a que parte de la masa de las partículas involucradas en el proceso, se transforma directamente en energía.
COLABORADORES: Ing. Ivan Orlando Salazar Montaño M. C. Armando Martínez Valdez M. C. Ángel M. González Medina Ing. Roberto A. Ulloa Pineda Ing. Gilberto Osorio Roque Ing. Walter Torrestiana González
Ing. Eduardo Morales Avilés
Ing. Braulio Elías Chi Salavarría Ing. Víctor Germán Calán Uc Ing. Raymundo Zuñiga Garza M. Alejandro Villafañez Zamudio. Lic. Alan Ivan Martínez Flores Alan Ramón Arguindegui
CONTRATA LAS CONFERENCIAS Y CURSOS CON LOS TEMAS DE LOS EXPERTOS PRECIO ESPECIAL A INSTITUCIONES ESCOLARES ENVIA UN CORREO revista.somosmecatronica @gmail.com
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EDITORIAL
Mecatrónica www.somosmecatronica.com.mx
Marzo el mes donde florecen las ideas y se renuevan los compromisos, SomosMecatrónica comprometidos con la humanidad ofrece esta reinventada edición, donde será de gran ayuda al lector para cultivar y nutrir en cualquier momento su conocimiento. Sigue construyendo el mundo que deseas, siembra esperanza con hechos y cosecha los éxitos que mereces, no te limites. Hoy y el momento en que vivimos es un regalo, concentrate en tu proposito y el universo se encargará de todo lo demás. Te invito a ser parte de la historia, a formar el conocimiento que nos lleve a un cambio de rumbo para vivir en un mejor mundo. Recueda siempre que lo difícil no es llegar a la cima, sino, jamás dejar de subir. Ing. Moisés Correa Ledezma Director Editorial Ing. Fco Javier Pinales López Director General Ing. Alan Arguindegui Valverde Director de suscripción
Japón:
Reconstrucción por : Ivan Orlando Salazar Montaño
Mecatrónica
Creo que todos hemos oído, visto por televisión y espero que no vivido el Tsunami de Japón, lamentablemente es una situación muy triste y muy difícil para todos ellos, y claro como en muchas cosas la Mecatrónica puede ayudarles, muchas personas se quedaron sin hogares y es por ello que un proyecto como el EDV-01 puede serles de gran ayuda, el inventor de este proyecto es una compañía Japonesa llamada Daiwa House, consta de una casa la cual puede ser trasladada al lugar que se necesite por agua, tierra o por el cielo, y es una casa súper equipada, que cuenta con todas las comodidades que una casa normal debe de tener, desde cocina hasta internet. Es una casa mecatronica, está completamente automatizada, cuenta con energía eléctrica, las dimensiones de esta casa son de 6 metros 06
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por 2.6 metros por 2.45 metros, además tiene un peso de 10 toneladas, son completamente automatizadas cuando llegan al lugar donde serán usadas, se presiona un botón y como en 5 minutos la casa está lista para ser usada. Después de que el botón se ha presionado la casa se enclava al suelo, y después de eso despliega su segundo piso, descubriendo los paneles solares que se encuentran en la parte superior para la obtención de energía.
Arquitectónicamente hablando, cuenta con dos pisos, dos literas, un escritorio, una cocina, una bañera, una refrigerador y una conexión satelital para el celular y la computadora, todo usado con electricidad que suministran los paneles solares y un combustible que proveen energía por todo un mes.
Realmente en estos días tan difíciles y de tanta catástrofe, necesitamos de ideas y productos como este, que nos ayuden a mejorar la calidad de vida a pesar de cualquier circunstancia, o desastre ambiental que se pueda producir, tú también puedes ponerte a pensar de qué forma puedes ayudar, ya sea tecnológicamente o apoyo de agua, alimentos no perecederos, etc. Pero busca la forma de poder ayudar a nuestros hermanos de Japón, realmente ocupan más que un proyecto como este para reconstruir todo lo que han perdido, y nosotros tenemos el deber de ayudarlos, no pierdas la posibilidad de hacerlo. Más acerca de este proyecto visita esta página, para que estés más enterado. http:// www.crunchgear.com/2011/01/18/ video-mobile-post-apocalypse-mini-robot-house-edv-01/
Robot Industrial Introducción a la programación con simulación en software por: M. C. Armando Martínez Valdez M. C. Ángel M. González Medina Ing. Roberto A. Ulloa Pineda Ing. Gilberto Osorio Roque Ing. Walter Torrestiana González Ing. Eduardo Morales Avilés
RESUMEN Este documento presenta una descripción del robot Industrial Motoman UPJ, la estructura de programación, algunas funciones básicas para el control de sus movimientos y un ejemplo de programación con simulación en el ambiente MSM. 1.- DESCRIPCIÓN DEL ROBOT MOTOMAN UPJ. Un robot industrial es un sistema manipulador que consiste en hardware y software, alimentación de voltaje, un controlador, un efector final o gripper, elementos de comunicación para operar y monitorear sus actividades. El robot Motoman UPJ posee una arquitectura antropomórfica con 6 grados de libertad, en la figura se muestra al robot y se señalan sus articulaciones,
es interesante hacer notar que los movimientos de rotación J1, J2, J3 permiten localizar el efector final en un punto dentro de su volumen de trabajo, las articulaciones J4, J5 y J6 sirven para orientar el efector final, en este caso corresponde a un gripper para la sujeción de objetos. 2.- SISTEMAS DE COORDENADAS. El robot puede trabajar con distintos tipos de coordenadas que le permiten manipular objetos o herramientas, dependiendo de la aplicación se puede elegir entre uno u otro sistema. Los modos de trabajo del robot son: • Modo X-Y: (Movimiento en coordenadas cartesianas teniendo como origen la base del robot )
• Modo Joint (Movimiento por articulación) • Modo Tool TCP (Movimiento en coordenadas cartesianas teniendo como origen el efector final) 3.- PROGRAMACIÓN El lenguaje de programación del robot Motoman UPJ se denomina PAC (Lenguaje de Programación para Células de Ensamble). Los elementos que lo constituyen son: • • • • • •
Identificadores Variables Constantes Operadores Expresiones Comandos
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Figura 2 Descripción del manipulador y sus modos de trabajo.
Figura 1 Robot MOTOMAN UPJ.
Estructura de un programa en lenguaje PAC La estructura de un programa en lenguaje PAC sigue el siguiente orden: 1. Nombre del programa 2. Instrucción para ceder el control del robot al programa (TAKEARM) 3. Contenido del programa (órdenes de movimiento) 4. Instrucción de fin el programa (END) 5. Estructuras de subrutinas (en caso de ser usadas)
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EJEMPLO DE UN PROGRAMA. PROGRAM MOTOMAN ‘nombre del programa TAKEARM ‘inicialización del robot MOVE P,P1 ‘mover el robot a una posición DELAY 500 ‘retardo de 500 milisegundos MOVE P,P3 DELAY 500 SET IO[1] ‘activa salida digital (gripper) DELAY 500 SPEED 20 ‘define velocidad al 20% MOVE P,P2 DELAY 500 RESET IO[1] ‘desactiva salida digital DELAY 500 MOVE P,P3 SPEED 100 ‘define velocidad al 100% MOVE P,P1 DELAY 500 MOVE P,P4 DELAY 500 SPEED 20 MOVE P,(342,104,108,105,1,90 ) DELAY 500 SET IO[1] DELAY 500 MOVE P,P4 SPEED 100 MOVE P,P1 END
En el programa anterior se utilizan algunas de las siguientes instrucciones:
SPEED Determina la velocidad del efector final en mm/s
CALL Llamada a una subrutina, el formato es CALL subrutina
TAKEARM
MOVE P Movimiento punto a punto, este comando se usa para mover el efector final desde la posición actual a una posición deseada, no importa la trayectoria. El punto destino puede ser definido como:
END Esta sentencia da fin al programa.
Esta sentencia se usa para obtener la prioridad de control sobre el robot, sin esta sentencia no es posible ejecutar ningún movimiento del robot en forma programada DEFPOS Esta sentencia se usa para definir una variable de posición, en el ejemplo se define la variable P10 que contiene las coordenadas (270,0,490,90,90,0) correspondientes a un punto de destino del efector final, el formato es: DEFPOS nombre de variable= (X,Y,Z,Rx,Ry,Rz) Los valores X,Y,Z son las coordenadas cartesianas respecto a la base del robot, Rx,Ry,Rz es la orientación del efector final (ángulos de rotación) SET IO[118] La mayoría de robots industriales cuentan con entradas y salidas digitales, son empleadas para activar herramientas o como medio de comunicación con otros dispositivos. La instrucción SET IO activa una salida digital. La sintaxis es la siguiente: SET IO[dirección de bit de salida] RESET IO[118] La instrucción RESET IO desactiva una salida digital, su formato es: RESET IO[dirección de bit de salida]
Coordenadas X,Y,Z,Rx,Ry,Rz Valores de rotación en cada junta (J1,J2,J3,J4,J5,J6) Una variable de posición previamente definida La sintaxis es: MOVE P,(X,Y,Z,Rx,Ry,Rz) ó MOVE P, variable de posición MOVE L Movimiento en forma lineal. Este comando se usa para mover el efector final desde la posición actual a una posición deseada, la trayectoria siempre describe una línea recta. El punto destino puede ser definido como: Coordenadas X,Y,Z,Rx,Ry,Rz Valores de rotación en cada junta (J1,J2,J3,J4,J5,J6) Una variable de posición previamente definida (DEFPOS) La sintaxis es: MOVE L,(X,Y,Z,Rx,Ry,Rz) ó MOVE L, variable de posición DELAY Genera un retardo en la ejecución del programa, se especifica en milisegundos.
*nombre de subrutina Se usa un asterisco para indicar el inicio de una subrutina, seguido del nombre de la misma. Todas las subrutinas se escriben después del final del programa. RETURN Este comando indica el final de la subrutina y es utilizado para volver al programa principal en la línea siguiente a la que fue llamado 4.- SIMULACIÓN EN MSM El programa presentado puede ser simulado usando el software MSM 2103 de la empresa SL-Automatisierungstechnik, la versión está disponible en la dirección: http://slhome.com/fileadmin/user_ upload/.exe/msmdemo.exe La versión demo está limitada a simulación de proyectos ya hechos y no permite modificaciones. Para correr la simulación se instala el demo y se descomprime el contenido de la carpeta. Al ejecutar la versión demo de MSM 2130 en la ruta Project load se abrirá la ventana load Project, en esta ventana seleccionar la ruta en donde se descomprimió el contenido de la carpeta y seleccionar el archivo MOTOMAN. BCI. El proyecto se cargará en la pantalla, para iniciar la simulación seleccionar la ruta simulation start o presionar la combinación de teclas (CTRL + F9). somosmecatronica.com.mx
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CURSO: MICRO CONTROLADORES Por: Ing. Braulio Elías Chi Salavarría Docente ITLerma, Camp.
La tecnología avanza día con día, surgiendo nuevas necesidades, cada vez mas especificas y complejas, esto requiere cierto nivel de conocimiento mayor que el de hace años, dejando los sistemas de aprendizaje convencionales obsoletos, para la solución de problemas que enfrenta la sociedad tecnológica. Es por esto que nuevas herramientas surgen para tratar de resolver esas necesidades, mejorando en eficiencia y complejidad. Es por esto, que los estudiantes necesitan conocer cuáles son estas nuevas herramientas de desarrollo, llámese, compiladores de lenguaje de alto nivel, nuevas familias de microcontroladores, con sistemas embebidos tales como: Ethernet, USB, CAN, PWM, USART, etc. Haciendo de estos pequeños controladores, poderosas soluciones. 10
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A partir de ahora presentaremos un pequeño curso con lo básico que se enfocara a desarrollar aplicaciones para resolver problemas reales, con un alto grado de eficiencia y complejidad, sin dejar de ser fácil de aprender, dando como resultado, prácticas y material realmente importante para incursionar en el diseño y desarrollo de aplicaciones avanzadas con tecnología de última generación. Nuestro curso lo desarrollaremos en las posteriores entregas para hacerlo de la manera mas sencilla tomando en cuenta que así como hay quienes ya dominan los microcontroladores, pueden haber personas interesadas que apenas están incursionando en el mundo de la electrónica y que tienen leves conocimientos de programación.
Por lo tanto lo primero daremos una ligera introducción a lo que son los microcontroladores, posteriormente una semblanza sobre programación en CCS, luego el armado del circuito bootloader para programar el PIC directamente por USB y pasaremos pasaremos con las practicas y ejemplos con las simulaciones. Esto tiene como fin el de motivar para ir mas adelante y servir de base para aprender mas y poder desarrollar proyectos desde cero. Empecemos: ¿Que es un microcontrolador? Un microcontrolador es un circuito integrado o chip que incluye en su interior las tres unidades funcionales de una computadora: CPU, Memoria y Unidades de E/S.
Se trata de un computador completo en un solo circuito integrado. Dando una explicación más sencilla, es una microcomputadora con la cual disponemos de todo, en pequeñas cantidades, para hacer uso en aplicaciones que requieran automatización, sin la necesidad de tener toda una computadora funcionando. Son diseñados para disminuir el costo económico y el consumo de energía de un sistema en particular. Por eso el tamaño de la CPU, la cantidad de memoria y los periféricos incluidos dependerán de la aplicación. El control de un electrodoméstico sencillo como una batidora, utilizará un procesador muy pequeño (4 u 8 bit) por que sustituirá a un autómata finito. En cambio un reproductor de música y/o vídeo digital (mp3 o mp4) requerirá de un procesador de 32 bit o de 64 bit y de uno o más Códec de señal digital (audio y/o vídeo). El control de un sistema de frenos ABS (Antilock Brake System) se basa normalmente en un microcontrolador de 16 bit, al igual que el sistema de control electrónico del motor en un automóvil.
El microcontrolador que vamos a utilizar es el PIC18F4550, en el cual podemos ver sus principales características: Ideal para bajo consume (nanoWatt) y conectividad de las aplicaciones que se benefician de la disponibilidad de tres puertos serie: FS-USB (12 Mbit / s), I 2 C TM y SPI TM (hasta 10Mbit / s) y uno asincrónico (LIN) de puerto serial (EUSART). Grandes cantidades de memoria RAM, de memoria FLASH y mejora de la memoria del programa lo hacen ideal para el control y aplicaciones de monitoreo periódico que requieren una relación con un ordenador personal a través de datos USB para cargar / descargar y / o actualizaciones de firmware. En la siguiente entrega iniciaremos con una ligera introducción al lenguaje de programación C y sus conceptos básicos aplicados a los microcontroladores, así que vallamos tranquilamente en este fascinante camino.
PIC18F4550 Las mejoras que podemos ver en esta familia de microcontroladores de 8 bits de la compañía Microchip, son los siguientes: Set de instrucciones extendidas, para optimizar la compilación en lenguaje C Consumo de corriente mínimo, gracias a su tecnología Nano Watt. Mayores opciones embebidas en esta familia, como pueden ser: USB UART I2C CAN Convertidores A/D PLL integrado PWM (modulación por ancho de pulso)Mayor numero de contadores (timer). somosmecatronica.com.mx
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Los Robots:
[Valle Inexplicable] Por: Ing. Víctor Germán Calán Uc
La ciencia ficción en muchas ocasiones nos a presentado un futuro en el que interactuamos con robots de una manera “normal” podríamos decir, hasta el grado en el que estos se mezclan con nosotros hasta confundirse entre la maquina y el humano. Dejando de lado el hecho si esto algún día podría o no hacerse realidad, las interacciones entre las maquinas y los humanos han sido estudiadas desde hace algún tiempo. El científico japonés Masahiro Mori enuncio en 1970 una teoría que trata este asunto. Esta teoría llamada “Uncanny Valley” (El Valle Inexplicable) habla sobre la respuesta emocional que se produce entre un humano y cualquier otra entidad no humana, puede ser un robot, o un modelo virtual creado por computadora. Este enunciado nos dice que una 12
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entidad con forma y movimientos muy parecidos a los humanos presenta en una persona que la observe una respuesta emocional que aumenta positivamente conforme esta entidad se vaya pareciendo cada vez mas a un ser humano. Si continuamos avanzando mas en las similitudes llegamos en un determinado punto en que esta empatía que se crea se vuelve de repente fuertemente repulsiva, este punto de quiebre es el llamado valle inexplicable. Si el parentesco continua aumentando después de cruzar el valle, hasta que dicha entidad sea indistinguible de un ser humano, la respuesta emocional del observador volverá a ser positiva llegando a ser como entre los seres humanos normales. Pues de ahí el nombre de Valle Inexplicable, que surge del concepto que si un robot es casi
humano, una persona lo vera como extraño, eliminando la empatía que se crearía en una interacción normal entre dos personas. Estos comportamientos se observan en una grafica que Mori creo de acuerdo a su teoría. Esto puede ser problema para los constructores de robots, ya que si se pretende crear un robot que tenga apariencia humana, pero sin que seamos capaces de hacerlo indistinguible, entonces lo ideal es hacerlo que sea fácilmente identificable como un robot, para no provocar el rechazo entre las personas. Las posibles explicaciones para este fenómeno aun no han sido comprobadas en su totalidad, algunos dicen que se debe a que el robot al tener forma casi humana, tiene anomalías que recuerdan a cadáveres o a personas enfermas, lo que produce un rechazo instintivo, el movimiento
lo aumenta mas, ya que la desincronización motora se vincula con enfermedad o trastornos neurológicos, lo que nos crea sentimientos negativos. La aceptación que dicho robot podría producir resultar difícil de medir, dejando de lado los dilemas éticos o sociales que implicaría. En estudios recientes se ha comprobado que hasta los monos presentan estas reacciones. Unos científicos le mostraron a varios primates tres imágenes del rostro de otro mono que contenían una foto real, una caricatura y una simulación realista, los resultados fueron contundentes, las primeras dos imágenes no causaron problemas, mientras que cuando se les mostraba la simulación virtual todos desviaban la mirada.
Gráfica de Mori
Todo esto me parece que es un reto al que tendrán que enfrentarse los futuros ingenieros e inclusive psicólogos que participen en la creación de los robots y androides del mañana, como lograr que nuestras creaciones se integren en la sociedad sin que nos parezcan amenazadores y los humanos nos sintamos cómodos con ellos.
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CONVERTIDORES [ADC]
La conexión entre el mundo real y las computadoras digitales Por: Ing. Raymundo Zuñiga Garza
Estimados amigos lectores sean ustedes bienvenidos a una edición más de esta su sección de automatización industrial, El Término de “ADC” muy comúnmente encontrado en el mundo de la electrónica corresponde al Acrónimo en ingles de (“Analogue To Digital Converter) que traducido al español significa “Convertidor Analógico a Digital” este término tiene realmente una gran relevancia y podemos encontrarlo Implícito frecuentemente en los controladores lógicos programables (PLC’S), Micro-Controladores, Sensores y entre gran variedad de dispositivos. Pero ¿qué es un convertidor analógico digital en sí? ¿y en que radica su importancia? Para ello partiremos aclarando la diferencia entre una señal análoga y una señal digital, definiéndolo en palabras breves una señal analógica 14
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es una señal variante en el tiempo, cuyos valores oscilan tanto positiva como negativamente a continuación se muestra una imagen de la forma característica de una señal analógica. Por su parte una señal digital o discreta, únicamente conoce dos estados posibles: estado alto o bajo, es decir usa la regla de todo o nada, voltaje presente o no presente y como muchos saben es la lógica que se utiliza en las microcomputadoras y en todos los sistemas digitales en sí; a continuación una imagen de una señal digital. Lo interesante respecto a este tema es que en el mundo real la mayoría de las señales son análogas es decir cambian su valor continuamente con el tiempo, sensores para la medición de temperatura, presión, Viscosidad, torque por nombrar algunos; arrojaran siempre señales
o valores de salida analógicos, (generalmente señales de voltaje o intensidad) que posteriormente deben de ser procesados por computadoras o controladores digitales así que la pregunta aquí es ¿Cómo pueden los sistemas digitales trabajar las señales analógicas? Y la respuesta es simple lo hacen mediante el uso de convertidores analógicos a digitales los cuales cumplen la función de transformar la señales analógicas a una representación digital para que puedan ser procesadas por un procesador o computador digital. En esta edición definiremos de manera general el principio fundamental bajo el cual operan los convertidores analógicos-digitales y recalcaremos la importancia que tiene conocer sobre su manejo ya que frecuentemente podremos vernos en la necesidad de hacer uso
de ellos para infinidad de proyectos o aplicaciones industriales. Todos los convertidores analógico a digitales trabajan en base a la realización de un escalado, es decir a partir de la muestra de señal análoga realizan una división en rangos y para cada incremento en dicho rango producen un incremento en la salida digital. La exactitud de dicho rango depende de la resolución que posea el convertidor así por ejemplo un conversor cuyo rango de entrada es de 0 a 5 volts y que posee una resolución de ocho bits, podrá dividir la tensión de entrada en 256 valores binarios lo cual resulta en un escalón de 0.0195V, lo cual puede verse en la siguiente tabla donde se muestran los primeros cinco valores.
y de una manera similar a los microcontroladores partiendo de la resolución que posea el convertidor, este guardara la palabra binaria generada en un registro especial y a través de instrucciones de carga y descarga propias de nuestro controlador se puede manejar y procesar dicha señal.
Los conversores con resolución de ocho bits son muy comúnmente utilizados en microcontroladores, cabe señalar que algunos microcontroladores poseen convertidores analógico-digitales internos lo cual reduce el diseño al no tener que agregarle convertidores externos, pero algunos como el popular pic16f84A no lo incluyen por lo cual se le debe agregar el convertidor externamente, pero en el mercado existen convertidores con resoluciones de diez bits capaces de tomar hasta 1024 muestras y de doce bits para 65356 muestras y obviamente entre mayor resolución posean la exactitud del convertidor es mejor.
Señal Analoga
En el caso de los PLC’S los módulos para tratar señales análogas son especiales dichos módulos poseen ADC internos, la mayoría de los plc poseen módulos para señales digitales, con entradas y salidas tipo relevador cuanto requerimos procesar una señal analógica debemos ser cuidadosos en elegir un controlador que posea módulos análogos,
De esa manera los invito a profundizar en el mundo de los ADC y entendámoslos como el medio que nos permite enlazar el mundo real (magnitudes físicas) con el sorprendente mundo digital.
Señal Digital
Tabla de los convertidores analógico a digitales
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Finanzas Saber Finanzas... Por: M. Alejandro Villafañez Zamudio.
Profesor-Investigador del Instituto Tecnológico de Matamoros.
Amigos desde antes de nacer y después de morir, la vida, nuestra vida esta sujeta a un ambiente, un clima o un sistema que se llama economía, es decir nuestros tatarabuelos, bisabuelos, abuelos y después nuestros padres, nacieron, vivieron ( muchos aun viven ) y murieron dentro de este gran sistema que se llama economía, ahora bien, el problema mas interesante es que para transitar, avanzar, o sobrevivir dentro de este sistema económico debemos de aprender y comprender, el fácil manejo de las FINANZAS (fácil cuando ya se saben y dominan) difícil cuando nos negamos a comprender y aprender, como manejar nuestras FINANZAS., amiga, amigo las finanzas es el arte y la ciencia de manejar el timón, 16
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la guía, el volante, o las riendas de ese brioso caballo llamado DINERO., él nos dará felicidad, placer, gusto, seguridad y tranquilidad si lo sabes manejar, llevar, o controlar a tiempo y con tiempo, apretando fuertemente las riendas, o soltando lentamente, según sea el caso. Pero si las riendas no lo sabes llevar, guiar, o conducir te puede derribar, hacerte caer., y entonces provocarte dolor, tristeza, llanto, infelicidad, desdicha y todas aquellas situaciones lamentables que sufren las personas y por tanto las familias, por la sencilla razón de que su mama o papa o ambos nunca aprendieron (porque, tal vez nunca les enseñaron) a como manejar, controlar o guiar a ese “brioso animal” llamado por mi : “DON DINERO, ESE PODEROSO.
CABALLERO” y de cariño : “DONDI” Ahora bien a partir de hoy y a largo de muchos domingos iremos avanzando, aprendiendo lentamente, despacio, con calma, y con perseverancia (Primer punto de oro del manejo financiero : La Paciencia) los consejos, enseñanzas y ejemplos que a lo largo de cientos y cientos de años, han aprendido otras personas, otras familias, otras culturas en el difícil manejo de nuestro querido “DONDI” y aquí esta lo mas interesante., para saber conducir o manejar a nuestro “DONDI” no se necesitan estudios especiales, ni ir a la universidad o aprender a hablar idiomas extraños, solo se necesitan tres requisitos, únicos y maravillosos para aprender a manejarlo, a conducirlo :
• Ganas de aprender. • Ganas de aplicar lo aprendido. • Ganas de reintentar lo fallido. Con la aplicación siempre obligada de estos requisitos, yo les aseguro científicamente o matemáticamente, o “echando números” que usted en muy poco tiempo podrá ver, sentir o mirar como su situación financiera mejora y cambia, por que sencillamente usted empezara a tener el control, las riendas y el manejo de su dinero, de su propio “DONDI”. Muy Bien, entonces comenzaremos poniendo en práctica nuestra primera regla de aprendizaje: Nunca permitas que tus ingresos, sean
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menores que tus gastos o Cuida que siempre tus gastos, sean menores a tus ingresos. Esta regla en un lenguaje muy claro significa que si usted tiene ingresos por semana o quincena de $ 1,000 no deberá nunca (ojo, dije nunca) gastar mas de esos $ 1,000 al contrario, deberemos hacer que nuestros gastos sean siempre (ojo, dije siempre) menores a esos $ 1,000 y entonces iremos formando algo fundamental para usted y su familia que se llama: Ahorro. Ahora bien puedo pensar que muchos de ustedes dirán, si claro se dice fácil , gano $1,000 , gasto $ 800 me sobran $ 200 para ahorrar, pero como le hago?.. “Si necesito muchas cosas”…
“No me alcanza” y muchos otros comentarios que dice la gente, para que ustedes logren aplicar esta primera regla de aprendizaje, les diré el cómo : La próxima vez que vaya a realizar o cuando ya realizo un gasto, pregúntese ¿Esto que compre o voy a comprar es de vida o muerte para mi o mi familia? Si la respuesta es: Si! usted compro una verdadera necesidad., pero si su respuesta es: No! Usted desperdicio su dinero, pues compro un deseo, deseo que pronto desaparecerá (conforme lo vaya usando) y que pronto volverá, si usted lo permite. Hasta aquí ya tiene para practicar, y que tenga feliz día.
Formaremos algo fundamental para usted y su familia que se llama: Ahorro.
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Impacto de la Ciencia y la Tecnología en la Educación. Por: Lic. Alan Ivan Martínez Flores
Hola amigos lectores , nuevamente me encuentro en este espacio gracias a el equipo de SOMOS MECATRONICA , en la primer columna abordamos el tema de la educación integral , cabe recalcar que es un tema de mucho interes y seguiremos exponiendolo a travez de este medio , esta vez situandonos en la esfera de la eduación, tocaremos el tema acerca de el impacto de la ciencia y tecnologia dentro de las aulas educativas.w Si algo esta caracterizando al siglo XXI es el impacto de las tecnologias de la información y la comunicación y por ende exige una mayor atención por parte de la sociedad en general quienes se encuentran participando o ejercen algun papel de cambio. En México y en algunos paises se origino mayor presencia de la ciencia y tecnologia a raiz de la denominada globalización , ya que esta exigia el uso de determinados mecanismos tecnologícos avanzados por los cuales se debia transitar , con el fin de buscar el desarrollo y bienestar de las personas. Esta globalización trajo consigo grandes cambios tanto en lo político ,económico y social. En la actualidad en Mexíco se pretende originar nuevas iniciativas que ya estan en la mesa de trabajo y que buscan enfocar un nuevo eje en la transición por la educación. Tenemos claro que para estar en niveles de paises primermundistas es necesario trabajar en conjunto y unir esfuerzos en pro de la enseñanza y la impartición del conocimiento y de esta manera tener personas mas calificadas que puedan competir en el campo laboral de igual forma que los estudiantes del extranjero.
Se esta impulsando que en todas las instituciones de educación el alumno obtenga la facilitación de los instrumentos tecnologícos y aprovecharlos para su propia preparación y ponerlos en marcha en su vida personal como profesional, pero se requiere un gran apoyo por parte de los de los docentes, los directivos que confroman los planteles y en una gran medida los nucleós de familias de los estudiantes que pretendan originar ese despertar del interés de los alumnos por la ciencia y tecnologia y tener como resultado a personas mas informadas y actualizadas y que a travéz de ello puedan ser constructores de un nuevo escenario y de tener una nueva visión capaz de transformar su contexto de una manera positiva. De esta forma cualquier institución del ambito privado o publico que se preocupa por mejorar el escenario académico de sus alumnos, equipandolos con tecnologia de calidad, de vanguardia y bajo las tendencias mundiales lo mas seguro es que facilite ese aprendizaje que por ende producira personas con mayor capacidad de pensamiento y acción , generando ese movimiento colectivo en pro de una sociedad que hoy demanda jovenés con ese interes de participación ,motivados y fieles creyentes de lo que hacen. Lo más importante es entender que el capital intelectual es el mayor y más importante activo de cualquier entidad , por ello se recalca que la inversión a la educación en sus diversos aspectos rendira frutos que se reflejaran en las proximas generaciones. Lo más importante es entender que el capital intelectual es el mayor y más importante activo de cualquier entidad , por ello se recalca que la inversión a la educación en sus diversos aspectos rendira frutos que se reflejaran en las
proximas generaciones. Tendremos una gran estructura del conocimiento que se identificara mas facilmente en el umbral de las naciones y coadyuvar junto con ellas en la busqueda de esa parte de la inteligencia y el equilibro que es la base social. En México ya existe un programa en busqueda del desarrollo educativo, este proyecto es denominado enciclomedia que atrae la tecnologia digital dentro de las aulas y propicia ese fuerte vinculo entre el alumno – catedratico. La incorporación gradual de las TIC a los salones de clase, la renovación de las prácticas pedagógicas, la producción de nuevos materiales educativos, la exploración y desarrollo de campos como la accesibilidad, y la incorporación de la enseñanza del inglés, son sólo una muestra del aporte que enciclomedia hace a la educación de nuestro país. El programa pretende fortalecer el papel formador de la escuela con herramientas que actualicen y revitalicen las prácticas educativas, poniendo al servicio de maestros y alumnos, materiales informáticoeducativos a los que no todos los planteles habían tenido acceso anteriormente. Otras iniciativas como la OLPC o la Classmate PC de Intel son igualmente proyectos ambiciosos y altamente tecnológicos. Aún falta camino por recorrer a estos para saber cuáles han sido los resultados, pero es muy cierto que la única forma en que tengan mayores oportunidades de éxito con esta combinación (tecnología y educación) es el entender sus contextos y las necesidades de quienes lo van a usar. Se deben resolver situaciones y no generar problemas que antes no existían. Por: Lic. Alan Ivan Martínez Flores somosmecatronica.com.mx
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LENGUA EXTRANJERA
Por: Ing. Raymundo Zuñiga Garza
Estimados amigos lectores sean ustedes bienvenidos a una nueva edición más de esta su sección de lengua extranjera; la cual ha sido preparada con el mismo entusiasmo y esmero de siempre esperando que la información mostrada pueda resultar útil. En esta ocasión hemos preparado un tema el cual implica uno de los aspectos de mayor dificultad en el proceso de aprendizaje del idioma ingles, sobre todo cuando se está iniciando apenas en el estudio de la lengua, nos referimos a “La Pronunciación” estamos seguros que a más de uno este aspecto le brindo un natural dolor de cabeza y significo un importante obstáculo a vencer en algún momento. Es algo muy natural cuando se está iniciando el tratar de pronunciar las palabras aprendidas de la misma manera 20
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en cómo se escriben, y este error debe tratar de eliminarse de manera inmediata, ya que de no hacerlo se encargara de hacer prácticamente imposible establecer una correcta comunicación con una persona anglohablante, la pronunciación es un detalle muy fino e importante en el idioma; ya que una palabra mal pronunciada podría darle un giro inesperado a la conversación trasladando la situación a un contexto equivoco o simplemente no permitir que se transmita el mensaje, por ello es un factor que debe de cuidarse y tratar de mejorarse día a día ya que una pronunciación de un buen nivel generalmente se da con los años y la práctica. Por ello el primer consejo importante de este mes es el de tratar de practicar intensamente, y al decir practicar nos
referimos tanto a escuchar cómo hablar, ambas cosas deben ir compenetradas y trabajar en perfecta armonía, es muy importante que trate siempre de hablar y poner en práctica las palabras que escuche y aprenda, el escuchar lo ayudara a aprender nuevas palabras y la manera en que se pronuncian y el hablar le proporcionara la fluidez necesaria para utilizarlas correctamente. Además de que el escucharse le ayudara a facilitar la autocorrección y le aseguramos que mientras no se hable y se pongan en práctica las palabras difícilmente se obtendrá el nivel de pronunciación deseado aunque se escuchen conversaciones y audios en ingles frecuentemente.
Aquí le presentaremos algunas reglas básicas y fundamentales relacionadas a este tema aclarando que todas ellas tienen sus excepciones y se mostraran solo para tratar de evitar algunos de los errores más comunes, mas sin embargo lo invitamos a profundizar aún mucho mas en lo relacionado a este tema y a poner en práctica las dos reglas de oro en este sentido: 1.-Escuchar. 2.- Hablar. Por lo general siempre que se nos presente una doble e (ee) estas se pronuncian como “i”. Por lo general siempre que se nos presente una doble e (ee) estas se pronuncian como “i”. Ejemplo: palabra pronunciación. significado. need nid necesitar. keep kip mantener. La “U” siempre y cuando no sea la letra con que inicia la palabra se pornuncia generalmente como una (A) Ejemplo: palabra pronunciación. significado. bus bas autobús. hut hat choza. Cuando se presenta una doble o (oo) Generalmente se pronuncia como una u Ejemplo: palabra pronunciación. significado. choose chus elegir. loop lup lazo. Otra de las situaciones que generalmente generan confusión es la de pronunciar los verbos regulares en pasado, es decir aquellos verbos que para pasar a tiempo pasado se les agrega la terminación “ed” aunque todos terminad en ed la pronunciación suela variar, aquí unos pequeños consejos: Si la ultima letra con que termina el verbo en tiempo presente es T o D la pronunciación es “ed” Ejemplo: Needed wanted Si la ultima letra con que termina el verbo en tiempo presente es P, K, S ,SH ,F, X la pronunciación es “T” Ejemplo: worked asked
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Recomendación del mes: algunos diccionarios ingles/español incluyen el modo de pronunciar las palabras esto lo hacen mediante colocar pequeñas letras en negritas y entre corchetes a un costado de ellas, sería una buena práctica adquirir un diccionario de este tipo y memorizar la pronunciación junto con la palabra.
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Mundo Verde:
Riesgos de la Energía Nuclear Por: Alan Ramón Arguindegui
La energía nuclear procede de reacciones de fisión o fusión de átomos en las que se liberan gigantescas cantidades de energía que se usan para producir electricidad
La realidad del mundo físico demuestra que la energía, siendo única, puede presentarse bajo diversas Formas capaces de Transformarse unas a otras.
Este tipo de energía es aquella que se libera como resultado de una reacción nuclear. Se puede obtener por el proceso de Fisión Nuclear (división de núcleos atómicos pesados) o bien por Fusión Nuclear (unión de núcleos atómicos muy livianos). En las reacciones nucleares se libera una gran cantidad de energía debido a que parte de la masa de las partículas involucradas en el proceso, se transforma directamente en energía. Lo anterior se puede explicar basándose en la relación Masa-Energía producto de la genialidad del gran físico Albert Einstein.
Formas de Energía
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Algunas formas básicas de energía son: * Energía Mecánica. Por ejemplo, aquella que poseen los cuerpos en movimiento, o bien la interacción gravitatoria entre la Tierra y la Luna. * Energía Electromagnética. Generada por Campos Electrostáticos, Campos Magnéticos o bien por Corrientes Eléctricas.
* Energía Térmica. Energía interna de los cuerpos que se manifiesta externamente en forma de Calor. * Energía Química. Energía que poseen los compuestos. Se pone de manifiesto por el proceso de conversión generado en una reacción química. En esta ocasión nos enfocaremos mas en lo que es la energía nuclear, esta clase de energía se origina por liberación espontanea o artificial en las reacciones nucleares. Sin embargo, este término engloba otro significado, el aprovechamiento de dicha energía para otros fines como, por ejemplo, la obtención de energía eléctrica, térmica y mecánica
a partir de reacciones nucleares, y su aplicación, bien sea con fines pacíficos o bélicos. Así, es común referirse a la energía nuclear no solo como el resultado de una reacción sino como un concepto más amplio que incluye los conocimientos y técnicas que permiten la utilización de esta energía por parte del ser humano. Estas reacciones se dan en los núcleos de algunos isótopos de ciertos elementos químicos, siendo la más conocida la fisión del uranio-235 (235U), con la que funcionan los reactores nucleares, y la más habitual en la naturaleza, en el interior de las estrellas, la fusión del par deuterio-tritio (2H-3H). Sin embargo, para producir este tipo de energía aprovechando reacciones nucleares pueden ser utilizados muchos otros isótopos de varios elementos químicos, como el torio-232, el plutonio-239, el estroncio-90 o el polonio-210 (232Th, 239Pu, 90Sr, 210Po; respectivamente). El mineral de uranio se encuentra en la naturaleza en cantidades limitadas. Es por tanto un recurso no renovable. Suele hallarse casi siempre junto a rocas sedimentarias. Hay depósitos importantes de este mineral en Norteamérica (27,4% de las reservas mundiales), Africa (33%) y Australia (22,5%). El mineral del uranio contiene tres isótopos: U-238 (9928%), U-235 (0,71%) y U-234 (menos que el 0,01%). Dado que el U-235 se encuentra en una pequeña proporción, el mineral debe ser enriquecido (purificado y refinado), hasta aumentar la concentración de U-235 a un 3%, haciéndolo así útil para la reacción.
El uranio que se va a usar en el reactor se prepara en pequeñas pastillas de dióxido de uranio de unos milímetros, cada una de las cuales contiene la energía equivalente a una tonelada de carbón. Estas pastillas se ponen en varillas, de unos 4 metros de largo, que se reúnen en grupos de unas 50 a 200 varillas. Un reactor nuclear típico puede contener unas 250 de estas agrupaciones de varillas. Producción de electricidad en la central nuclear Una central nuclear tiene cuatro partes: 1. El reactor en el que se produce la fisión 2. El generador de vapor en el que el calor producido por la fisión se usa para hacer hervir agua 3. La turbina que produce electricidad con la energía contenida en el vapor 4. El condensador en el cual se enfría el vapor, convirtiéndolo en agua líquida. La reacción nuclear tiene lugar en el reactor, en el están las agrupaciones de varillas de combustible intercaladas con unas decenas de barras de control que están hechas de un material que absorbe los neutrones. Introduciendo estas barras de control más o menos se controla el ritmo de la fisión nuclear ajustándolo a las necesidades de generación de electricidad. En las centrales nucleares habituales hay un circuito primario de agua en el que esta se calienta por la fisión del uranio. Este circuito forma un sistema cerrado en el que el agua circula bajo presión, para que permanezca líquida a pesar de que la temperatura que alcanza es de unos 293ºC.
Finalmente, el agua es enfriada en torres de enfriamiento, o por otros procedimientos. Medidas de seguridad En las centrales nucleares habituales el núcleo del reactor está colocado dentro de una vasija gigantesca de acero diseñada para que si ocurre un accidente no salga radiación al ambiente. Esta vasija junto con el generador de vapor están colocados en un edificio construido con grandes medidas de seguridad con paredes de hormigón armado de uno a dos metros de espesor diseñadas para soportar terremotos, huracanes y hasta colisiones de aviones que chocaran contra él. Repercusiones ambientales de la energía nuclear Una de las ventajas que los defensores de la energía nuclear le encuentran es que es mucho menos contaminante que los combustibles fósiles. Comparativamente las centrales nucleares emiten muy pocos contaminantes a la atmósfera. Los que se oponen a la energía nuclear argumentan que el hecho de que el carbón y, en menor medida el petróleo y el gas, sean sucios no es un dato a favor de las centrales nucleares. Que lo que hay que lograr es que se disminuyan las emisiones procedentes de las centrales que usan carbón y otros combustibles fósiles, lo que tecnológicamente es posible, aunque encarece la producción de electricidad.
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Problemas de contaminación radiactiva
cuando la central ya ha cumplido su ciclo de vida y debe ser cerrada.
En una central nuclear que funciona correctamente la liberación de radiactividad es mínima y perfectamente tolerable ya que entra en los márgenes de radiación natural que habitualmente hay en la biosfera.
Fusión nuclear Cuando dos núcleos atómicos (por ejemplo de hidrógeno) se unen para formar uno mayor (por ejemplo helio) se produce una reacción nuclear de fusión. Este tipo de reacciones son las que se están produciendo en el sol y en el resto de las estrellas, emitiendo gigantescas cantidades de energía.
El problema ha surgido cuando han ocurrido accidentes en algunas de las más de 400 centrales nucleares que hay en funcionamiento. Una planta nuclear típica no puede explotar como si fuera una bomba atómica, pero cuando por un accidente se producen grandes temperaturas en el reactor, el metal que envuelve al uranio se funde y se escapan radiaciones. También puede escapar, por accidente, el agua del circuito primario, que está contenida en el reactor y es radiactiva, a la atmósfera. La probabilidad de que ocurran estos accidentes es muy baja, pero cuando suceden sus consecuencias son muy graves, porque la radiactividad produce graves daños. Y, de hecho ha habido accidentes graves. Dos han sido más recientes y conocidos. El de Three Mile Island, en Estados Unidos, y el de Chernobyl, en la antigua URSS. Almacenamiento de los residuos radiactivos Con los adelantos tecnológicos y la experiencia en el uso de las centrales nucleares, la seguridad es cada vez mayor, pero un problema de muy difícil solución permanece: el almacenamiento a largo plazo de los residuos radiactivos que se generan en las centrales, bien sea en el funcionamiento habitual o en el desmantelamiento, 24
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Muchas personas que apoyan la energía nuclear ven en este proceso la solución al problema de la energía, pues el combustible que requiere es el hidrógeno, que es muy abundante. Además es un proceso que, en principio, produce muy escasa contaminación radiactiva. La principal dificultad es que estas reacciones son muy difíciles de controlar porque se necesitan temperaturas de decenas de millones de grados centígrados para inducir la fusión y todavía, a pesar de que se está investigando con mucho interés, no hay reactores de fusión trabajando en ningún sitio. Fisión nuclear del plutonio. El Uranio 238, que es el principal componente del mineral uranio y además es un subproducto de la fisión del U-235, puede ser convertido en Plutonio, Pu-239, un isótopo artificial que es fisionable y se puede usar como combustible. De esta forma se multiplica por mucho la capacidad de obtener energía del uranio. Por ejemplo, si el U-238 almacenado en los cementerios nucleares de los Estados Unidos se convirtiera en plutonio, podría suministrar toda la electricidad que
ese país va a necesitar en los próximos 100 años. Pero la tecnología necesaria para este proceso tiene muchos riesgos y problemas, lo que hace que en este momento esté muy poco extendido su uso. Además, el Plutonio no se usa solo para la obtención de energía por fisión nuclear, sino que también es el material con el que se fabrican las armas nucleares, y muchos países instalarían plantas de obtención de plutonio, no para usarlo como combustible, sino, sobre todo, para fabricar armas nucleares, con el riesgo que supone la multiplicación de este tipo de armas. Aquí en México contamos con la central nuclear laguna verde ubicada en el estado de Veracruz en la ciudad de Alto Lucero de Gutiérrez Barrios, cuenta con un área de 370 ha; geográficamente situada a 60 km al noreste de la ciudad de Xalapa, 70 km al noroeste de la Ciudad de Veracruz y a 290 km al noreste de la Ciudad de México. Es la única Central Nuclear de México, cuenta con 2 unidades generadoras de 682.5 MW eléctricos cada una. Los reactores son marca General Electric, tipo Agua Hirviente (BWR-5), contención tipo Mark II de ciclo directo. Con la certificación del organismo regulador nuclear mexicano, la Comisión Nacional de Seguridad Nuclear y Salvaguardas (CNSNS), la Secretaría de Energía otorgó las licencias para operación comercial a la unidad 1 el 29 de julio de 1990 y a la unidad 2 el 10 de abril de 1995. La planta nuclear es propiedad de la Comisión Federal de Electricidad (CFE) Y La única de su tipo con el objetivo de producir energía eléctrica de manera comercial en el País
La capacidad de producción de cada una de las unidades es de 654 MWe (megawatts eléctricos, o millones de watts eléctricos). A fines de 2003 , la Unidad 1 ha generado más de 61.4 millones de MWh, con una disponibilidad de 84.92% y un factor de capacidad de 81.08%; mientras que la Unidad 2 ha generado más de 40.67 millones de MWh, siendo su factor de disponibilidad de 84.78% y el de capacidad de 81.43%. Ambas unidades representan el 3.12% de la capacidad efectiva instalada de CFE, con una contribución a la generación del 5.23%. Actualmente la central esta implementando un aumento de potencia extendido (EPU), el cual incrementa la capacidad de generación bruta en 900 MWe.
Datos Generales Número de Unidades: 2 Proveedor de los reactores nucleares: General Electric Modelo de los reactores: BWR-5/Reactor de agua ligera en ebullición Potencia térmica por reactor: 2027 MW Carga Inicial de combustible por reactor: 444 ensambles, 92 t de dióxido de uranio con 1,87% del Isótopo U235 en promedio. Carga anual de combustible por reactor: 96 ensambles de dióxido de uranio con 2,71% de U235 en promedio. Proveedor de los turbogeneradores: Mitsubishi Heavy Industries (aunque actualmente se están sustituyendo por turbogeneradores ALSTOM) Potencia Eléctrica Bruta por unidad: 695,00 MWe Potencia Eléctrica Neta por unidad: 675,00 MWe Energía anual generada por unidad: 4.782 GWh, trabajando al 80% de la capacidad de cada unidad Ahorro anual en combustóleo por unidad: 1.096.000 m³ (6.895.000 barriles) Líneas de transmisión: Tres de 400 kV a Tecali, Estado de Puebla, y Poza Rica; Dos de 230 kV a la ciudad de Veracruz
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