INSTITUTO TECNOLOGICO DE CANCUN

Rojas Too Samuel Serrano Martinez HeribertoLezama Ramirez ChristopherBetaza Cruz NestorTec Cocom MaximilianoBrito Chulin Tonatiuh

INDICE

INTRODUCCION…………………………………………………………………………………………….………….………2

SEGMENTO 1…………………………………………………………………………………………………………..……3-4

SEGMENTO 2…………………………………………………………………………………………………………………5-6

SEGMENTO 3……………………………………………………………………………………………………………………7

SEGMENTO 4….……………………………………………………………………………………………..…………………8

SEGMENTO 5……………………………………………………………………………………………………………………9

SEGMENTO 6…………………………………………………………………………………………………………..……..10

SEGMENTO 7………………………………………………………………………………………………………………….11

SEGMENTO 8………………………………………………………………………………………………………………….12

SEGMENTO 9………………………………………………………………………………………………………………….13

SEGMENTO 10………………………………………………………………………………………………………………..14

ALGORITMO…………………………………………………………………………………………………………………….15

INFERENCIA…………………………………………………………………………………………………………………….16

CONCLUSIÓNES………………………………………………………………………………………….…………………..17

REFERENCIAS…………………………………………………………………………………………….……………………18

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INTRODUCCION

“Llevar a cabo algo, de una manera redundante extremadamente compleja, que real o aparentemente podría ser hecho de una manera simple”A esto se refiere cuando nosotros hablamos de una máquina de goldberg ya que es cualquier aparato muy cuando nosotros hablamos de una máquina de goldberg ya que es cualquier aparato muy complejo que realiza una tarea muy simple de manera indirecta y retorcida.

Aunque actualmente con mayor el mayor alcance de acceso a la tecnología, nuevos recursos y nuevas maneras de hacer las cosas, estas máquinas se vuelven cada vez más estimulantes, no es posible alcanzar diferentes posiciones y perspectivas que en otros tiempos que podríamos haber soñado, con mayor cantidad de recursos tenemos más posibilidades al alcance de nuestras manos.

En este documento mostraremos aspectos de nuestra maquina cuya finalidad es abrir una puerta, en el cual mencionaremos aspectos de lineamiento, semántica, axiomas de cada segmento que ocuparemos en nuestro aparato.

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SEGMENTO 1

Lineamientos:-Arduino UNO (Microcontrolador ATmega328, voltaje 7-12 v pines digitales 14, pines analógico 6)-2 Recipientes para agua (Litro ½ c/u) (Tendrán la mitad del recipiente listo con agua)-Bomba de agua (12v)-Tubos (uno de 96 cm de largo y otro de 20 cm)-Switch de carrera-Corcho de botella

Semántica:

En este segmento al enviar una señal iniciara la bomba, la cual por ira jalando el agua de un recipiente “a” para llenarlo en el otro “b”(Estos recipientes estarán ubicados en alturas distintas, por lo cual “a” se encontrara ubicado en la parte inferior y “b” en un punto superior, como unos 11.5cm de separacion), conforme se vaya llenando “b” hasta cierto punto de nuestro recipiente parara cuando llegue a la altura en que se encuentra un corcho de botella que se ira levantando hasta activar un switch de carrera que hará que el motor pare su funcionamiento y aquí mismo enviara una señal para que entre en funcionamiento el siguiente segmento. Hay que considerar que también ira regresando el agua de un recipiente mediante el tubo ya que como se mencionó están distribuidos en lugares distintos.

Axiomas:

Podemos considerar acerca del teorema de Bernoulli que describe el comportamiento de un fluido en reposo moviéndose a lo largo de una corriente de agua. Consta de 3 componentes la energía de un fluido (Cinética, Potencia gravitacional y energía de flujo).Una bomba cíclica utiliza la energía cinética para subir el fluido a un nivel superior, por lo tanto no necesita de otra energía exterior.

Escenarios:Dentro de nuestro segmento podría ir en cualquier posición (siendo el primero o ultimo)un elemento muy importante dentro de este segmento es el switch de carrera ya que solo así permitiría el envió de la señal para el próximo segmento.

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Restricciones:

-SI ENVIA SEÑAL Comienza a arrancar la bomba para llenar el recipiente “B” -SI NO Queda parada

-SI EL RECIPIENTE “A” ESTA LLENO Pasa agua de “A” a “B”-SI NO El recipiente “B” está lleno

-SI EL RECIPIENTE “B” QUEDA LLENO Se activa el switch para finalizar el funcionamiento de la bomba-SI NO Continuando llenando el recipiente

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SEGMENTO 2

Lineamientos:

-Arduino UNO(Microcontrolador ATmega328, voltaje 7-12 v pines digitales 14, pines analógico 6)-Protoboard (17cm x 6 cm)-Base de Madera (18 cm x 15 cm) -2 Palitos de madera (27 cm)-Motor y Rueda (5 volts)-Sensor de distancia (proximidad) HC-SRO4 (Alimentación 5v, dimensión 45mm x 20mm x 15mm, frecuencia 40KHZ)-Cuerda

Semántica:

En este segmento de nuestra maquina enviamos una señal hacia un motor que hará un giro de nuestra rueda (similitud de una rueda de coche) que hará que baje una cuerda con un cartoncito. El motor esta sostenido entre ambos palos de madera hasta cierta altura sobre la base de madera, permitiendo el espacio entre la cuerda, el cartón y la base.En la base tenemos nuestro sensor proximidad por el cual cuando nuestro cartón baje hasta cierto punto para de girar el motor y hace que regrese a su posición original y hará que continúe el siguiente segmento. La finalidad del segmento es que funcione como una polea para mover o levantar cosas pesadas en una rueda suspendida, girando alrededor de un eje para pasar la cuerda.

Axiomas:

Como conocemos la polea es un mecanismo para mover o levantar cosas pesadas que consiste en una rueda suspendida, que gira alrededor de un eje, con un canal o garganta en su borde por donde se hace pasar una cuerda o cadena.

La polea en si es una maquina simple que transforma un movimiento en otro diferente, en estos se cumple la ley de la conservación de la energía “La energía no sea crea ni se destruye, solo se transforma”, esta ley afirma que la cantidad total de energía en cualquier sistema físico permanece invariable con el tiempo, aunque la energía puede transformarse en otra forma de energía.

La polea permite transmitir una fuerza en una dirección diferente a la aplicada.

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Escenario:

Igual manera el lugar de este segmento puede ir en cualquier lugar pero lo importante es que necesita recibir una señal para poder hacer su funcionamiento y que nuestro sensor de proximidad opere y pueda enviar la señal para la realización del sig. Segmento.

Restricciones:

-SI ENVIA SEÑAL ENTONCES El motor enciende para girar la rueda y que baje el cartón -SI NO Queda inmóvil-SI SENSOR DETECTA EL OBJETO ENTONCES Para el motor y regresa a su posición original

-SI NO El objeto no ha bajado a la altura esperada

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SEGMENTO 3

Lineamiento:-Arduino UNO (Microcontrolador ATmega328, voltaje 7-12 v pines digitales 14, pines analógico 6) -Protoboard (17 cm x 6 cm)-Motor de posicionamiento de impresora con soporte (40 cm de alto )-Cuerda-Base de Madera (25cm x 25cm)-Base de papel cascaron ( 56cm x 34cm)

Semántica :Haremos uso de un motor de impresora con su soporte posicionado verticalmente con el cual simularemos el funcionamiento de un elevador, estará amarrado con una cuerda que estará conectada con una canaleta (Segmento #4), estos estarán posicionados con una

separación de 15cm. El motor está en la parte superior y en el momento que recibe esta señal bajara para poder cambiar la canaleta del segmento #4, cuando termine regresara a su posición original (El retraso entre la bajada y la subida son de 2 segundos).

Axiomas:

Podemos mencionar el uso de la ley de la inercia (primera ley de newton) ya que describe “Todo cuerpo permanecerá en reposo o con un movimiento rectilíneo uniforme a no ser que una fuerza actúe sobre él.” Principalmente en el elevador cuando inicia estático y tiende con una fuerza hacia arriba, los cuerpos que lleva tienden a estar estáticos, aunque una fuerza neta se realice hacia arriba, el cuerpo responde con una fuerza mayor hacia abajo de lo que corresponde con el comienzo. 

Escenario:

Puede ir en cualquier lugar para poder operar pero es necesario que al momento de su funcionamiento el siguiente segmento sea el de la canaleta (segmento #4 en este caso) ya que esta conectado entre si por el hilo.

Restricciones:-SI ENVIA SEÑAL OPERA SOPORTE Y BAJA

-SI NO

QUEDA ESTATICO

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-SI EL SOPORTE BAJA

EL SEGMENTO 4 INICIA

-SI NO

SEGMENTO 4 SIN INICIAR

-SI EL SOPORTE BAJA

REINICIA POSICION DE SEGMENTO 4

-SI NO

QUEDA ESTATICO

SEGMENTO 4

Lineamientos:

-Hilo-Base de Madera (25cm x 25cm)-Tubo de cartón (18cm de alto y diámetro de 4 cm)-Canaleta (55cm x 2 cm)-Base de papel cascaron (56cm x 34cm)

Semántica:En este segmento es la continuación del 3 que está amarrado en un extremo de la canaleta con el soporte de impresora, la finalidad es que cuando el segmento 3 funcione la canaleta cambiara de posición de manera como si fuera un juego de “sube y baja”. Que permitiría el paso de un objeto de un extremo a otro para que este mismo pase a otro segmento haga su proceso.

Axiomas:

Se dio mención que podría considerarse como un “sube y baja”. El uso de estos es una palanca haciendo mención al tipo de palanca de primera clase: “el punto de apoyo se encuentra situado entre la potencia y la resistencia. Se caracteriza en que la potencia puede ser menor que la resistencia, aunque a costa de disminuir la velocidad transmitida y la

distancia recorrida por la resistencia”. Como vemos tiene su punto de potencia y de resistencia en cada uno de los extremos de la canaleta, pero siempre contando por su punto de apoyo que en este caso sería el tubo de cartón.

Escenario:

Es importante que nuestro segmento #4 esté conectado con el 3 y 5 ya que la finalidad de estos están destinados por un elemento en particular que es el objeto forrado de

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aluminio.

Restricciones:

-SI SEGMENTO 3 INICIA

CAMBIARA DE POSICION LA CANALETA PARA QUE EL OBJETO PASE A OTRO SEGMENTO

-SI NO

QUEDARA EN SU MISMO LUGAR

-SI SEGMENTO 3 TERMINA

SEGMENTO 3 REGRESA A SU POSICION ORIGINAL DESPUES DE 2 SEGUNDOS Y POR IGUAL LO HARA EL 4

SEGMENTO 5

Lineamientos:

-Madera posicionado verticalmente (46 cm x 25cm)-3 Latas (cortadas a la mitad de 17 cm)- Parte superior cortada de una botella de 2 litros

Semántica:

Una madera hará de soporte a la otra que estará de manera verticalmente por lo cual en este mismo tendremos pegados las latas en la madera cada una desde arriba hacia debajo de derecha una lata, la siguiente izquierda y la última derecha (estas posicionado de manera diagonal con respectaba a la siguiente lata inferior), esta misma pegada abajo la parte superior de la botella como si fuera un embudo. La finalidad es que cuando termine su proceso el segmento 4 el objeto que cae desde la canaleta pasaría a por estas latas hasta llegar al embudo y pasaría al nuevo segmento.

Axiomas:

En el momento que el objeto va cayendo por las latas haría uso de un plano inclinado entre estos ya que sería el deslizamiento del este objeto a través de cada uno de estas latas.

Escenario:

Es importante que durante el funcionamiento del segmento reciba el objeto del #4 ya que es la única finalidad que tiene.

Restricciones:

-SI CAE OBJETO DEL SEGMENTO 4

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PASA POR TODO EL SEGMENTO 5 Y CONTINÚA AL SIGUIENTE

-SI NO

NO PASA NADA

SEGMENTO 6

Lineamiento:

-Motores de 5 v -Banda (25cm x 10cm)-Soporte de madera (28cm x 22cm)

Semántica:

En este segmento se utilizará como una banda transportadora para el envió de los elementos que provenientes desde el segmento número 5, la banda transportadora esta de manera diagonal por lo cual ira llevándolo hasta la parte superior y que active el siguiente segmento. Actualmente el mecanismo es directo sin recibir alguna señal por lo cual es un movimiento continuo (generalmente estos mismo operan así en fábricas).

Axiomas:

En si estaría considerando como una maquina simple, pero con uso de plano inclinado ya que su finalidad consiste en una superficie plana con un Angulo agudo que permite elevar cuerpos a cierta altura, en si permitiendo subir estos objetos con una menor fuerza.

Escenario:

El funcionamiento de este es el de transportar el objeto para su sig. Destino pero es necesario que esté conectado los segmentos 5 y 7 con este mismo.

Restricciones:

-SI HAY CORRIENTE EN EL MOTOR

OPERA LA BANDA TRANSPORTADORA

-SI NO

QUEDA INMOVIL

-SI LA BANDA TRANSPORTA OBJETO

LO LLEVA HASTA EL SEGMENTO SIGUIENTE

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SEGMENTO 7:Lineamiento:-Placa de metal (Divida a la mitad) de uso reciclado de la parte superior de un lector de dvd de laptop -Cable UTP

Semántica:

Para este segmento hará continuación del segmento anterior por lo cual estará cuando nuestro objeto que es una pieza forrada de aluminio caiga entre las 2 placas divididas para poder unirlas y activar un circuito que activaría el siguiente segmento.

Estará pegado junto con el segmento 6 para que nuestro objeto caiga cerca y no se llegara a perder, por lo mismo las placas estarán dobladas para que caiga el objeto en un mismo punto y no se llegara a perder a izquierda o derecha.

Axiomas:

Nuestro circuito haría la similitud a una puerta lógica que abre o cierra un circuito eléctrico para que este activado este mismo (En este caso lo que haría el segmento es abrir un circuito, ya que permite el paso).

Escenario:

Al recibir el objeto forrado de aluminio ayudara para poder dar continuidad y active el sig segmento por lo cual es necesario este elemento para que opere la siguiente parte de la máquina de goldberg.

Restricciones:

-SI EL OBJETO LLEGA A LA PLACA COMPLETA CIRCUITO Y ENVIA SEÑAL PARA EL SIGUIENTE SEGMENTO

-SI NO

QUEDA SIN HACER NADA

-SI EL CIRCUITO ESTA ACTIVADO

ACTIVA EL SIGUIENTE SEGMENTO

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-SI NO

SIN CAMBIOS

SEGMENTO 8:

Lineamiento:-Tubo de cartón 8 cm con 6 de diámetro-Led sensor de Luz-Esponja protectora-Cable UTP

Semántica:En este segmento al recibir la señal hará verificación de lo que denominaremos en este segmento como “cámara obscura” en el que nuestro tubo de cartón tendrá en el miedo led que estará cubierto de ambos lados por la esponja protectora. En si detectara si no hay una presencia de luz por lo cual enviaría una señal al siguiente segmento, en caso contrario no se enviara nada.

Axiomas:

Aquí hace ejemplo de la percepción, en si el umbral es la cantidad mínima de señal que ha de estar presente como para poder ser registrada en un sistema.El ejemplo más claro es la cantidad de luz que puede detectar el ojo humano en la oscuridad.Escenario:

Puede ir en cualquier lugar de la maquina siempre y cuando reciba una señal pero el elemento necesario será el led para sensar la luminosidad ya que con esta verificamos sin hay ausencia y enviamos señal para próximo segmento.

Restricciones:

-SI RECIBE SEÑAL

ACTIVA CAMARA OBSCURA

- SI HAY PRESENCIA DE LUZ

NO ENVIA SEÑAL

-SI NO

ENVIA SEÑAL AL SEGMENTO SIGUIENTE

-SI NO

SIN ACTIVIDAD

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SEGMENTO 9:

Lineamiento:-Péndulo de Newton-Base de madera 20cm x 15cm-Motor de 5 volts-Canaleta de 9cm

Semántica:En este segmento se recibiría una señal proveniente del segmento anterior por lo cual hará que se active el motor, en este mismo estará pegado a un lado una canaleta pequeña para que haga un giro de 180 grados y en este mismo momento levantara una extremo del péndulo de newton que hará entonces choque con los demás péndulos.

Axiomas:Como conocemos el péndulo de newton es un dispositivo que demuestra la conservación de la energía y de la cantidad de movimiento. Formado de 5 péndulos idénticos colocado de tal forma que se encuentre alineados horizontalmente y conectado con sus adyacentes en reposo. Al momento del choque de los péndulos hace uso de la conservación de la energía que sería parte de la mecánica newtoniana, ya que en el momento lineal total se conserva si las partículas materiales ejercen fuerzas paralelas a la recta que las une.

Escenario:

Es importante el uso del funcionamiento de los péndulos aunque también es necesario que opere el motor para que pueda arrancar nuestro elemento del péndulo. Puede ocupar cualquier lugar dentro de la maquina siempre y cuando reciba una señal.

Restricciones:

-SI RECIBE SEÑAL

ACTIVA PENDULO

-SI PENDULO ACTIVADO

ACTIVA SIGUIENTE SEGMENTO

-SI NO

SIN ACTIVIDAD

-SI NO

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SIN ACTIVIDAD

SEGMENTO 10:

Lineamiento:-Base de madera (17 cm x 4 cm)-Motor de 5 volts-Tapa de rueda de silla 5cm de diámetro-Tarjeta de plástico de 8.3 cm x 2cm

Semántica:En este segmento al recibir la señal del anterior segmento que activaría nuestro motor para hacer girar a nuestra tapa en el cual esta perforado y por este mismo orificio estará amarrado una tarjeta de plástico que a su vez en el otro extremo lo sujetamos con una puerta.La finalidad aquí es que en el momento que llegue al punto indicado abrirá la puerta que sería el objetivo final de nuestra máquina de goldberg.

Axiomas:En si nuestra segmento haría funciones de una maquina simple tomando en cuenta de cómo trabaja una polea girando alrededor de un eje pero no está suspendida en el aire en esta ocasión.

Escenario:

Es importante que reciba la señal para poder operar pero puede en cualquier posición, aunque este será el ultimo ya que permitirá la abertura de la puerta.

Restricciones:

-SI RECIBER SEÑAL

ACTIVA MOTOR

-SI NO

QUEDA ESTATICO-SI EL MOTOR ESTA ENCENDIDO

EL SEGMENTO ABRIRA LA PUERTA

-SI NO

SIN ACTIVIDAD

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ARREGLO DE LA MATRIZ DE 3X5

ALGORITMO DE BUSQUEDA

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INFERENCIA

ALGORITMO DE BUSQUEDA DE USUARIO EN EL SISTEMA

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CONCLUSIONES:

-Lezama Ramirez Christopher

En el funcionamiento de una máquina de goldberg la ventaja es que conocemos distintos tipos de actividades tanto mecánicos y eléctricos. En si la forma indirecta por la cual realiza una acción simple es muy fascinante. Generalmente para la construcción de estos es utilizado mucho los materiales reciclados para evitar contaminación. Aunque es preferible tener conocimiento previo de lo que necesitas para hacer un objetivo en particular.

-Brito Chulin Tonatiuh

Para conclusión puedo comentar que estas finalidades del trabajo pueden ser de mucha ayuda para aprender de distintos métodos de operatividad de las maquinas, en si cada de una de estas necesita tomar decisiones o conocer que objetivo que desea completar para saber cómo realizar estos mismos o como resolver un problema en particular.

-Serrano Martinez Heriberto

La inteligencia artificial se encuentra, muy cerca de la realidad como la conocemos, un ejemplo la máquina que se presenta ahora, es necesario tener los conocimientos requeridos con el fin de asignar la toma de decisiones que esta realiza ya que sin conocer los fundamentos de la materia sería muy difícil lograrlo, es por ello que se puede decir que la materia permite el desarrollo de sistemas inteligentes y demás cosas.

-Tec Cocom Maximiliano

En Conclusión, se puede observar que dentro de una máquina de Goldberg a pesar de que se trate de una maquina con un propósito simple, su construcción trae consigo el manejo de varios elementos, además vemos la función causa-efecto en todo su esplendor, por obvias razones la maquina esta todavía incompleta ya que este debería ser capaz de tomar decisiones y romper el flujo para que después, en base a las decisiones pueda continuar, cosa que deberá ser capaz de hacer en las próximas las secciones.

-Samuel Rojas Too

En conclusión, la manera en que pretendemos nosotros hacer inferir a nuestra maquina es gracias a la integración de un sistema conectado al arduino en donde las señales mandadas por cada sección de la máquina del Goldberg serán interpretadas y después devueltas a la siguiente sección imitando así el comportamiento y razonamiento humano.

-Betaza Cruz NestorGracias a la realización del proyecto de la máquina de goldberg pude aprender del trabajo de

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equipo, mecanismos de control, operación, maquinas simple y complejas interconectadas entre sí.

REFERENCIAS:

Máquina de Goldberghttps://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_de_Rube_Goldberg

Teorema de bernoullihttps://peraltablog.wordpress.com/fisica/segundo-corte/fluidos/bibliografia-de-daniel-bernoulli/teorema-de-bernoulli-y-sus-aplicaciones/

Maquinas simpleshttps://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_simple

Ley de conservaciónhttps://es.wikipedia.org/wiki/Conservaci%C3%B3n_de_la_energ%C3%ADa

Primera ley de Newtonhttp://www.batanga.com/curiosidades/4100/la-primera-ley-de-newton-ley-de-inercia

Palancahttps://es.wikipedia.org/wiki/Palanca#Ley_de_la_palanca

Plano inclinado

https://es.wikipedia.org/wiki/Plano_inclinado

Conservación de la energía

https://es.wikipedia.org/wiki/Conservaci%C3%B3n_de_la_energ%C3%ADa

Cantidad de movimiento

https://es.wikipedia.org/wiki/Cantidad_de_movimiento#Conservaci.C3.B3n

Péndulo de Newton

https://es.wikipedia.org/wiki/P%C3%A9ndulo_de_Newton

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