Revista de Divulgación Científico-Tecnológica del Gobierno del Estado de Morelos

Volar, nadar y caminar: Patos e ingenieros mecatrónicos


M. en C. Ángel Flores Abad

Profesor-Investigador de la Universidad Autónoma de Ciudad Juárez (UACJ)
Ciudad Juárez, Chihuahua.
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Cuando las personas me preguntan, ¿a qué te dedicas? y contesto que a impartir clases de ingeniería mecatrónica, en la mayoría de los casos sigue otro cuestionamiento, ¿y qué es eso de mecatrónica? A algunos les suena como algo futurista pero no tienen idea de su significado, otros dicen haber escuchado la palabra pero piden una explicación más detallada de ésta y una minoría sabe de qué se trata. A tal pregunta contestaré en esta ocasión con una comparación entre los mecatrónicos y los patos.

La palabra mecatrónica fue utilizada por primera vez por el ingeniero japonés Yakasawa, en 1969, como una combinación de “meca” de mecanismos y “trónica” de electrónica. La palabra recibió muy pronto una amplia aceptación en la industria y a partir de entonces se han propuesto diferentes definiciones de mecatrónica, en las cuales, la mayoría está de acuerdo en entender a la mecatrónica como la unión sinérgica de las ingenierías: mecánica, electrónica y computación, resaltando que no se trata de una nueva área de la ingeniería sino una filosofía de diseño cuyo objetivo es proporcionar mejores productos, procesos y sistemas.

En este momento quisiera introducir a nuestros amigos los patos, porque así como los mecatrónicos tienen la habilidad de desarrollarse en 3 diferentes áreas de la ingeniería, los patos tienen la capacidad de vivir en el aire, el agua y la tierra, debido a que pueden volar, nadar y caminar. El punto de discusión se vuelve entonces el grado de conocimiento que poseen los mecatrónicos de las 3 áreas que componen su campo de estudio. A esto quisiera argumentar que son tan aptos para resolver problemas de ingeniería electrónica, mecánica y computación como los patos para volar, nadar y caminar.
La mayoría de los patos vuelan a grandes alturas, a velocidades entre los 65 y 80 kilómetros por hora y hasta por 10 horas de forma ininterrumpida, es decir lo hacen muy bien y sin mayores problemas. Por otro lado, los patos no sólo tienen la habilidad de nadar, sino que hay subfamilias como los cabeza roja, cuyos miembros pueden bucear, gracias a que sus patas están situadas en la parte trasera para que les sirvan de propulsión y timón, eso sin olvidar que todos los patos logran permanecer flotando sobre el agua por largos periodos de tiempo. Por el contrario, el caminar de los patos no es el más veloz, debido a su cuello corto y pies retrasados, que causan el contoneo característico con el que andan. Y que decir de la organización durante su vuelo en “V”, en el cual el primer pato que se eleva abre camino al segundo, que despeja el aire al tercero, y la energía del tercero alza al cuarto, que ayuda al quinto, y el impulso del quinto empuja al sexto, y así, prestándose fuerza en el vuelo compartido. Cuando se cansa el pato que hace punta, baja a la cola de la bandada y deja su lugar a otro pato.

Lo mismo ocurre con los mecatrónicos, que tienen una formación multidisciplinaria, que les permite diseñar y crear máquinas que incluyan componentes mecánicos, electrónicos y dispositivos programables; como las nuevas lavadoras, autos, reproductores de música, robots, sillas de ruedas que reconocen comandos de voz entre otros. Pero de acuerdo a los gustos y aptitudes de cada uno, se especializan en alguna o algunas de las áreas en particular. Están los que resultan muy diestros para el diseño electrónico, como el volar de los patos por ejemplo. Otros más sienten una mayor atracción por la programación, lo cual les da la sensación de control sobre las máquinas, comparable con el gusto y capacidad de los patos para nadar. Con relación al torpe caminar de los patos, los mecatrónicos generalmente descuidan alguna de las tres áreas mencionadas del conocimiento, debido a su inclinación o especialización hacia otra, lo cual no quiere decir que no sean capaces de desenvolverse en ese medio ¡justo como los patos!, y sin duda el ingeniero mecatrónico también debe adquirir durante su formación habilidades para trabajar en equipo siguiendo la filosofía de los patos al volar en parvada, es decir de forma coordinada y enfocada a conseguir un objetivo particular donde cada uno cumpla y ayude a los demás a cumplir la tarea que les corresponde como grupo, mostrando en todo momento una actitud cooperativa.

En mi lugar de trabajo, la Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, se realizan proyectos de ingeniería mecatrónica, dentro de los cuales se pueden mencionar el diseño y construcción de un carro todo terreno que participará en el concurso internacional organizado por la SAE (Society of Automotive Engineers), la construcción de una máquina de bajo costo para llevar a cabo el proceso de hemodiálisis y el desarrollo de algoritmo para la optimización de procesos de manufactura asistida por computadora.

Las primeras generaciones de mecatrónicos han gozado de una buena aceptación por parte de los industriales y su futuro se presagia prometedor, sobre todo porque los sistemas actuales se fabrican en su mayoría con ingeniería mecatrónica y están presentes cada vez más en nuestra vida, desde un horno microondas hasta el más sofisticado satélite espacial. Sin embargo los ingenieros mecatrónicos tienen también el reto de cumplir con las expectativas para las que fueron concebidos y demostrar que llegaron para quedarse.

 


El Mtro. Angel Flores Abad, se graduó como ingeniero en electrónica por el Instituto Tecnológico de Orizaba en el 2003, obtuvo el grado de maestro en ciencias en ingeniería mecatrónica en el Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico en el año 2006. Participó como becario en el Instituto de Investigaciones Eléctricas del 2005 al 2006. Actualmente trabaja como profesor-investigador en la carrera de ingeniería mecatrónica de la Universidad Autónoma de Ciudad Juárez. Ha escrito artículos y presentado ponencias en congresos nacionales e internacionales. Sus áreas de interés incluyen el diagnóstico de fallas basado en modelos, simulación y control de sistemas mecatrónicos y monitoreo de procesos.