La adaptación de asignaturas al los nuevos planes de estudios, de acuerdo a los planteamientos del  EEES, contempla un incremento del número de horas impartidos con contenidos prácticos, así como en el desarrollo de nuevas formas de estudio personal basadas en la práctica, más orientadas a la adquisición de competencias específicas. El presente proyecto pretende poner en marcha una iniciativa orientada a ser mucho más efectiva en el aprendizaje del diseño y optimización de sistemas de fabricación automatizados, se trata un nuevo esquema de desarrollo de aprendizaje basado en proyectos, que permita llevar a cabo el diseño la validación y la posterior optimización de manipuladores empleados en sistemas de fabricación. Para llevar a cabo la optimización se pretende ofrecer como alternativa, la posibilidad de operar de forma remota el manipulador desarrollado, de manera que pueda realizarse toda la experimentación por parte del alumno online, permitiendo de esta manera hacer participes a un número mucho mayor número de alumnos e incluso a alumnos de un programa similar de un centro universitario en los Estados Unidos.

1)     Desarrollo de un manipulador con accionamientos combinados, electroneumáticos y eléctricos que permita una rápida reconfiguración para diferentes tareas, con diferentes combinaciones de accionamientos, que permita que los alumnos propongan soluciones viables a diferentes tareas de montaje o procesado. Y que permita  también  la programación y optimización de diferentes alternativas de control, en modo local y en modo remoto a través de Internet.

2)     Hasta el momento actual, los alumnos, desarrollan varios tipos de proyectos de aprendizaje en diferentes asignaturas, principalmente orientados al diseño de sistemas de control sin realimentación, en los que no hay posibilidad de establecer una estrategia de optimización del proceso, tal y como suele hacerse en este tipo de instalaciones en la industria. El presente proyecto, pretende que el alumno desarrolle su capacidad creativa para resolver distintos problemas de manipulación combinando accionamientos comercialmente disponibles, diseñando un manipulador real, sobre el que luego pueda ejecutar labores de optimización del proceso considerado, modificando las estrategias de control.

3)     La nueva metodología de aprendizaje, y sobre todo en su potencial de desarrollo en modo remoto, va permitir el desarrollo de una gran cantidad de ensayos y modificaciones que permitirá, la participación de un elevado número de alumnos implicados en actividades de optimización. En este sentido se pretende desarrollar una base de acuerdo de colaboración con una asignatura de contenidos comunes que se imparte en el instituto tecnológico de Georgia, USA, con la que se mantendrá una experiencia gemela que permitirá a alumnos norteamericanos trabajar sobre un manipulador en España, y viceversa a alumnos españoles trabajar sobre un manipulador en USA.

A continuación se describe una secuencia de desarrollo del proyecto y las asignaturas en las que se centrará de manera principal. El proyecto se desarrollará en tres fases:

1) Diseño de diferentes alternativas constructivas y fabricación del manipulador con componentes comercialmente disponibles preexistentes

En este primer año se pretende llegar a un número aun no determinado de entre 5 y 10 grupos de tres alumnos (máximo 30 alumnos), para el diseño de manipuladores. El motivo es la no disponibilidad presupuestaria (en el plazo del proyecto)  para la adquisición de combinaciones de manipuladores suficientes, para las asignaturas Automatización de la Producción  y Robótica 1485 y Fabricación I 1984, de las intensificaciones de  Ingeniería Mecánica e Ingeniería de Fabricación del plan 2000 desarrollado en la ETSII.

2) Desarrollo de las alternativas de control para las diferentes configuraciones diseñadas

En esta fase pueden participar mayor cantidad de alumnos, y  se estima se pueda llegar a cifras entre 70 y 90 alumnos, adicionales a los de las asignaturas mencionadas en la fase 1, de manera que pueda hacerse también gran parte del trabajo en colaboración con otras asignaturas previas, como son las de Tecnología Mecánica 1463 y 1963 de las intensificaciones de Mecánica y Fabricación.

3) En aquellas configuraciones en las que sea posible, se abrirá un concurso de alternativas de optimización, basado en alterar las estrategias de control del manipulador construido. Este proceso podrá llevarse a cabo en modo local, y también podrá participarse en modo remoto.

Una vez construidos los manipuladores podrá realizarse un proceso de optimización de la estrategia de control, orientado a conseguir mejoras claras en la operativa, tales como disminución o cancelación total de vibraciones, optimización de tiempos de proceso , mejora de la precisión de posicionamiento, etc. En esta tarea podrán participar alumnos de otras asignaturas más especializadas como es la asignatura del Master de Ingeniería Mecánica, Instrumentación en Ingeniería Mecánica (70713). Esta fase se desarrollara de forma paralela a una iniciativa similar que se desarrolla en el Instituto Tecnológico de Georgia USA, en colaboración con el profesor William E. Singhose.

Figura 1.- Manipulador tipo sobre el que se trabajará

El profesor William E. Singhose ha participado en iniciativas similares con anterioridad, en colaboración con el Instituto Tecnológico de Tokio por ejemplo, donde se construyó un manipulador de tipo grúa con tres grados de libertad para poner a punto estrategias de control basadas en la cancelación activa de vibraciones basada en las ordenes de comando a los accionamientos, la iniciativa permitió trabajar online a alumnos norteamericanos sobre el manipulador construido en Tokio, aumentando las posibilidades de interacción entre alumnos de dos continentes y facilitando el intercambio cultural. Paralelamente a esta iniciativa se ha solicitado una ayuda de movilidad al Ministerio de Ciencia y Tecnología con objeto de facilitar el traslado y estancia del profesor Singhose en España, durante el segundo semestre de 2010.

Los indicadores a emplear en la evaluación de este proyecto pueden agruparse de la siguiente manera:

1. Encuesta a profesores

·         Mejoras apreciadas en la formación

·         Grado de aceptación percibido

·         Mejoras en competencias y destrezas alcanzadas

2. Encuesta a alumnos
   • Motivación percibida
   • Satisfacción personal
   • Grado de implicación en el proyecto
3. Valoración académica global

·         Características diferenciadoras con enseñanzas clásicas

·         Nivel de competencia específico alcanzado