Proyectos de Investigación

Study, Analysis and Control of Buck Converters (Estudio, Análisis y Control de Convertidores Reductores)

Investigadores: Victoria Serrano (Arizona State University, Universidad Tecnológica de Panamá), Dr. Konstantinos Tsakalis (Arizona State University).

Los convertidores reductores, también conocidos como convertidores de potencia, son dispositivos electrónicos que están presentes en los objetos cotidiados. Sus aplicaciones van desde pequeños dispositivos portátiles tales como computadores y teléfonos celulares hasta aplicaciones de mayor escala como sistemas de comunicación y de energía distribuída. Los convertidores reductores son capaces de convertir la tensión de un nivel a otro más bajo mientras que su rendimiento es más eficiente. Sin embargo, muchos factores pueden hacer que los convertidores reductores funcionen de manera ineficiente. Por lo tanto, aspectos tales como la detección temprana de la degradación, el envejecimiento y las fallas juegan un papel importante en el correcto funcionamiento de los convertidores reductores. La identificación de sistemas es un métodos que se utilizará para determinal el nivel de degradación del convertidor reductor a través de una técnica conocida como "adaptación directa". Una vez que el sistema ha sido identificado, un controlador será diseñado para compensar el nivel de degradación del dispositivo electrónico. Como resultado, los sistemas que utilizan convertidores reductores serán más fiables y podrán extender su vida útil. El estudio fue realizado en base a simulaciones en Simulink. Graduate and Professional Student Association (GPSA) en ASU proporcionó los fondos iniciales para el desarrollo de este estudio ($500.00) que se fue desarrollado desde enero del 2015 hasta mayo del 2016.

 

Mechanical Flapping Bird STEM Outreach (Programa de Alcance STEM con Pájaros de Aleteo Mecánico)

 

Investigadores: Michael Thompson (Arizona State University), Victoria Serrano (Arizona State University, Universidad Tecnológica de Panamá), Deyzi Ixtabalan (NorthStar Aerospace), Dr. Armando Rodriguez (Arizona State University), Dr. Konstantinos Tsakalis (Arizona State University).

En un esfuerzo para hacer frente a los retos de educación en las áreas de Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas (STEM por sus siglas en inglés) que enfrenta la nación, se desarrolló un programa de alcance STEM con el uso de pájaros de aleteo mecánico. El programa se desarrolló durante un periodo de seis semanas en Arizona State University con la participación de estudiantes de 7-12 grados de Superior Jr/Sr High School. El programa tiene como objetivo capacitar a los estudiantes con motivación y confianza, a través de actividades divertidas y emocionantes de aprendizaje, con el fin de que los estudiantes se interesen por profesiones dentro de los ámbitos de la Ciencia, Tecnología, Ingeniería, y/o Matemáticas (STEM). EPICS in IEEE otorgó un total de $7,250 para la realización de este proyecto. Los estudiantes además de construir, probar y recolectar datos de los pájaros de aleteo mecánico, fueron expuestos al uso de programas como SolidWorks y Labview. Más información http://fullcircle.asu.edu/outreach/inspiration-springs-engineering-educa...

STEM Beyond the Borders: An Engineering Enrichment Outreach Program (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas Más Allá de las Frontreras: Un Programa de Alcance de Enriquecimiento en Ingeniería).

 

Investigadores: Victoria Serrano (Universidad Tecnológica de Panamá, Arizona State University), Michael Thompson (Arizona State University), Jesus Aldaco (Arizona State University), Dr. Konstantinos Tsakalis (Arizona State University), Dr. Armando Rodriguez (Arizona State University), Dra. Iveth Moreno (Universidad Tecnológica de Panamá).

El objetivo de este proyecto era motivar a los estudiantes de 12vo grado a estudiar carreras de ingeniería y aprender conceptos matemáticos con el uso de una Lego-Serpiente construída con los equipos de Lego EV3. Los estudiantes desarrollaron su programación en Matlab/Simulink, participaron en una competencia donde su serpiente debía deslizarse en una trayectoria con curvas y prepararon y presentaron un poster al final del programa. El proyecto fue desarrollado en el Centro Regional de Chiriquí de la Universidad Tecnológica de Panamá en octubre del 2015. Tres colegios participaron en el proyecto: Colegio Beatriz Miranda de Cabal, Colegio San Francisco de Asís y Colegio San Agustín con un total de 5 estudiantes cada colegio. EPICS in IEEE proporcionó los fondos para desarrollar este proyecto ($5,850.00). Este proyecto contó con la colaboración de estudiantes y profesores de Arizona State University en la fase de preparación y análisis de los resultados. Los resultados del programa fueron presentados en la 14° Conferencia Internacional en Educación (http://www.hiceducation.org/EDU2016.pdf páginas 1451-1460) en Honolulu, Hawaii en enero del 2016. Más información en: http://ch.utp.ac.pa/ver-noticias/proyecto-de-robotica-stem-beyond-borders o en el sitio web de EPICS in IEEE http://epics.ieee.org/teaching-engineering-concepts-robotic-snakes/

Lego robotic arm-a step to industry (Brazo Robótico Lego-Un Paso a la Industria)

Investigadores: Victoria Serrano (Universidad Tecnológica de Panamá, Arizona State University), Michael Thompson (Arizona State University), Jesus Aldaco (Arizona State University), Xianglong Lu (Arizona State University), Zhen Yu Lin (Arizona State University), Dr. Konstantinos Tsakalis (Arizona State University).

El propósito de este proyecto era replicar un brazo robótico industrial por medio del uso de equipos de Lego Mindstorms para entender su funcionalidad y el diseño de un controlador para mejorar su eficiencia. Entender cómo funcionan las plantas industriales es esencial en el diseño de un controlador apropiado. Esto nos permite mejorar características tales como: (1) reducir el tiempo de respuesta del sistema, (2) estabilizarlo, o (3) hacerlo menos sensible a las perturbaciones externas. Además , los equipos de Lego Mindstorms son versátiles, lo que nos permite construir cualquier arreglo imaginable. También ofrecen un dispositivo programable que permite imitar configuraciones robóticas que existen en las plantas industriales actuales. El proyecto fue desarrollado en Arizona State University (ASU) con la participación de estudiantes de posgrado de la Sociedad Hispana de Ingenieros Profesionales (SHPE) y el Micro Air Vehicle (MAV) desde Agosto del 2014 a Febrero del 2015. Graduate and Professional Student Association (GPSA) en ASU proporcionó los fondos para el desarrollo de este estudio ($500.00). Los resultados de este proyecto fueron presentados en el Simposio de Investigación Interdisciplinario GPSA el 17 de marzo de 2015. El video que muestra el funcionamiento de este brazo robótico con el uso de Simulink fue publicado en la sección Makerzone de MathWorks http://makerzone.mathworks.com/resources/robotic-arm-pick-place-with-sim....

Arduino Mobile Robot for Pedagogical Purposes (Robot Móvil Arduino para Propósitos Pedagógicos)

Investigadores: Victoria Serrano (Universidad Tecnológica de Panamá, Arizona State University), Michael Thompson (Arizona State University), Jordan Willem (Arizona State University), Vanessa Martinez (Arizona State University)

Este proyecto buscaba determinar la eficacia de un robot móvil Arduino como una herramienta para despertar el interés de los niños en la carreras de ingeniería. La primera etapa comprendía la construcción de un robot móvil Arduino, mientras que la segunda fase abarcaba su uso como una herramienta para motivar a los estudiantes.

El impacto de este proyecto se veía mayormente reflejada en la comunidad latina y las escuelas locales que eran los principales partícipes de este programa y quienes representan una minoría en las áreas de ingeniería en los Estados Unidos. El proyecto fue desarrollado con estudiantes de 4to y 5to grado de escuelas locales desde enero hasta abril del 2014 en Grand Canyon University en Arizona, Estados Unidos. Graduate and Professional Student Association (GPSA) en ASU proporcionó los fondos para el desarrollo de este estudio ($500.00). Los resultados de este proyecto fueron presentados en la Conferencia Internacional en Educación en Chicago por medio del poster titulado "STEAM Enrichment Program: Bridging the gap for students in urban schools" (http://www.chicagoice.org/posters-2015/) en mayo del 2015, y en el Simposio de Ingeniería RLDC en San Diego en Abril del 2014. 

El Uso de las Tarjetas Go-Go en los Laboratorios de Física

Investigadores: Dra. Marianela Murgas, Ing. Cynthia Samudio, Ing. Victoria Serrano 

Las “tarjetas go-go” son tarjetas electrónicas construidas en el laboratorio de electrónica del Centro Regional de Chiriquí de la Universidad Tecnológica de Panamá, por un grupo de estudiantes, bajo mi coordinación y supervisión.

El propósito de este proyecto fue mejorar la percepción de la física entre los estudiantes de ingeniería. El mismo fue financiado por la Secretaría Nacional de Ciencia, Tenología e Innovación durante el periodo 2007-2010. Monto otorgado: 20,000.00 balboas.