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Procesos de diseño y análisis en ingeniería con MapleSim

Autor: Gerson David Cruz Capador / Portafolio: Scientific / Jue. 09 de May de 2024

Transcripción de este video

00:00:26:19 Software Shop, la empresa líder en la implementación de herramientas analíticas y software especializado en Latinoamérica, les da la bienvenida a esta presentación. El día de hoy contamos con el acompañamiento de Gerson David Cruz, Gerente de Producto del Portafolio Científico en Software Shop, Ingeniero Electrónico de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas y Magíster en Ciencias de la Información y las Comunicaciones.

00:01:01:12 Cuenta con una amplia experiencia desempeñándose como Ingeniero de Desarrollo Electrónico y es docente universitario en Ingeniería Electrónica y Mecatrónica en el área de Sistemas Embebidos, Inteligencia Computacional y Comunicaciones. Bienvenidos. Bueno, pues nuevamente bienvenidos a a estos espacios, a las personas que están hoy con nosotros. Son espacios pues que con mucho cariño es de software. Yo las personas o los instructores que estamos acá queremos compartir con ustedes pues algunas de las características de manera práctica, con ejercicios que pues obviamente son muy sencillos.

00:01:32:13 Lo que alcanzamos a abarcar en en estos 45 50 minutos de charla, pero pues lo que buscamos con eso es que ustedes eh puedan ver los beneficios, las ventajas de los de cada una de estas herramientas de software y pues bueno, por qué no pensar de pronto en que eh lleguen a ser solución para lo que ustedes hacen en su día a día en diferentes campos, no en el campo de la industria, en el campo académico, en el campo investigativo.

00:02:05:18 ¿Entonces, pues es lo que buscamos nosotros para, para, para estos en momentos no? Que ojalá sea de mucho provecho para ustedes. ¿Como siempre agradecerles a ustedes porque son muy generosos también de eh cortar parte de su mañana o mediodía y acompañarnos acá eh? Pues se los agradecemos mucho y reiterar lo que decía Eliza hace un momento. Recuerden que todas estas, eh charlas y los contenidos pues quedan disponibles en nuestra página web.

00:02:39:04 Ustedes ingresan a nuestra página web Triple W. Uso Johnson punto com eh en la barra de buscar eh el producto que ustedes deseen obtener más información, ya sea este producto o sea otro producto, el portafolio, o sea otro producto o solución de otros portafolios, pues los van a tener ustedes a disposición siempre que los necesite. Bueno, entonces, como hablábamos hace un momento, hoy vamos a darle la oportunidad en nuestro espacio a charlar un poquito acerca de mi ponencia.

00:03:02:21 ¿En este año ya hemos tenido la posibilidad de hablar, de mapear, eh? Hemos tenido la posibilidad también de hablar de mapeo de flow, pero no hemos tenido la oportunidad de hablar de otra de las grandes herramientas que encontramos dentro de la suite que compone la familia de Microsoft, que es Maple. ¿Sí, listo, eh? Esa es una herramienta muy fuerte.

00:03:57:03 Es una herramienta bastante poderosa que nos permite a nosotros hacer análisis y diseño de procesos en ingeniería. Sí. Entonces. Pues nos permite a nosotros trabajar en diferentes tipos de. Eh, aplicaciones. Y lo más interesante de mapeo encima es que es una herramienta que nos permite no solamente cómo realizar los cálculos. Valga acá una pequeña aclaración o recomendación, no siempre que ustedes quieran utilizar ahí, pues si es necesario tener una licencia también de Mac, pues vale, porque pues toda la parte del modelamiento matemático, que es la base del análisis y del modelo final, ya sea de ingeniería, modelo dinámico, lo que estemos tratando de recrear necesita pues el apoyo matemático y en ese caso ese apoyo

00:04:39:24 se lo va a entregar eh la a nuestra herramienta. ¿Entonces pues como les decía, encima es una herramienta que nos permite a nosotros trabajar, simulación, modelado y nos permite con eso eh, obviamente ayudar a reducir el tiempo en la parte del desarrollo, reducir costos, tener la posibilidad de diagnosticar problemas en tiempo récord y problemas que normalmente podríamos nosotros encontrar en una aplicación en el mundo real, donde estemos nosotros diseñando, desarrollando, pero que pues al al encontrar eso de pronto ahí sobre nuestro prototipo real, pues generaría problemas de todo tipo, no?

00:05:12:20 Retrasos en el proyecto, costos económicos que no deseamos de pronto un mal funcionamiento y que desafortunadamente, como a veces ha ocurrido en muchos productos de de la industria de. De pronto en algunas pruebas que se hacen el producto es favorable y sale al mercado, pero cuando ya ese producto llega al usuario pues es un producto que tiene problemas, entonces poder hacer eso de de antemano y que una herramienta nos permita hacerlo, pues obviamente para nosotros es una ventaja grandísima.

00:05:49:10 ¿En qué áreas podemos nosotros utilizar una herramienta de simulación como? Pues en áreas como por ejemplo la la ingeniería o la o los desarrollos de mecánica en la parte eléctrica, en la parte hidráulica, en la parte mecánica, en la parte neumática, aplicaciones térmicas, aplicaciones Magneto ticas. Digamos que realmente que podríamos pensar que tenemos nosotros la posibilidad de generar simulación modelado en aplicaciones casi que en la multitud de áreas que pueden aplicarse dentro de la ingeniería.

00:06:39:15 Bueno, mi función tiene un algunas características que es bueno recordar ya que hacía pues en un bastante tiempo no teníamos como la posibilidad de charlar acerca de esta herramienta y son cuatro características que la hacen muy llamativa dentro del mercado de aplicaciones. Una primera característica es que cuenta con un entorno de modelado muy flexible. Entonces digamos que todo lo que nosotros normalmente hacemos o diseñamos a través de diagramas esquemáticos o ya sea que la idea la llaman nosotros planteado a través de documentos eh, técnicos, pues los podemos llevar directamente a la pantalla a través de modelos físicos con las distintas eh, bibliotecas de elementos que tienen ahí, pues entonces vamos a ver, aquí vamos a

00:07:17:22 ir como tratando de explorar esas ideas, lo que tenemos en ese momento en pantalla, esto del área de trabajo de mail, pues en ese momento aún contamos con la versión 2024, ya en unos pocos meses va a estar esa versión disponible en el mercado. Sí, comercial, académico, investigativo, para que las personas lo puedan utilizar, pero pues eh, en este caso estamos, digamos, con la con la versión más actual y es una versión completamente competitiva, una muy buena eh Herramientas y una Esta versión pues trajo muchas mejoras interesantes y ayudas para los usuarios.

00:07:52:15 Entonces, cómo hacemos nosotros para trabajar sobre ME Pues sí, es bastante sencillo dentro de esta característica de un entorno de modelado flexible. Si ustedes ven acá, pues inicialmente contamos con nuestro espacio de trabajo y para los que de pronto tienen familiaridad con Maple, van a observar que es un entorno bastante parecido, donde acá tengo mi entorno de trabajo, mi área de de conexiones, de traer los bloques que necesito, unas barras de herramientas generales, una barra de herramientas para modelo, una librería de componentes.

00:08:19:24 Donde están pues las diferentes opciones que mencionábamos hace un momento. Componentes de señal. Componentes eléctricos, mecánicos. Componentes para simulación de múltiples tipos hidráulicos. Bueno, así podríamos encontrar muchas más y obviamente pues otras librerías que están a disposición. Esas son las genéricas que vienen con el programa. Pero hay otras aplicaciones u otras librerías que están a a disposición para cosas muy específicas en lo que se necesita.

00:08:52:20 Y al costado derecho de nuestra pantalla, pues encontramos todo lo que son las opciones de configuración, las configuraciones para EH, para los elementos o la configuración de configuración de propiedades de los elementos, Configuración para la simulación y en ese caso pues configuraciones cuando estamos generando simulaciones dinámicas multi cuerpo. ¿Bueno, entonces ustedes ven, es sencillo y es tan sencillo como por ejemplo en ir a abrir alguna de esas librerías, buscar el elemento que necesitamos, arrastrarlo acá en nuestra área principal, eh?

00:09:23:12 ¿Entrar al elemento cierto? ¿Si queremos ver como su modelo o venir directamente a las propiedades y cambiar esas propiedades de del mismo, entonces es bastante bastante sencillo, eh? Dentro de esa parte del entorno de modelado flexible. Entonces es arrastrar, soltar un bloque, ensamblarlo, conectarlo, quiere decir que poder generar nosotros un diseño prácticamente desde cero.

00:09:56:07 Complicado. Entonces, pues es eso es interesante. Ahora Nueva mencionaba que aparte de tener la posibilidad de esos elementos que ya están ahí propiamente, eh dentro de la misma herramienta, también tenemos nosotros la posibilidad de personalizar algunos otros elementos. Sí. No solamente personalizarlos, sino de crearlos nosotros mismos. Lo único que necesitamos en este caso como una herramienta de modelado de simulación, es poder especificar la ecuación matemático del modelo matemático que representan a ese componente.

00:10:37:14 Entonces eso es buenísimo, porque si usted, por ejemplo, eh creó un modelo que está compuesto por varios elementos, yo voy a poner ejemplo de un de de de un modelo electrónico, por ejemplo, que está compuesto por varias partes electrónicas, pero en si es un solo dispositivo que soluciona un problema, pues yo puedo crear un componente que internamente tenga todo eso, que tenga un modelo matemático o una ecuación que la que lo que lo pueda modelar y después ya lo puedo invocar y llamar a cualquier otro proyecto sin necesidad de volver a traer esos otros componentes que que unidos conforman ese ese componente general.

00:11:06:12 Entonces eso es buenísimo y por eso es una de las características que se vuelve llamativas dentro de el entorno EH de desarrollo en ingeniería con respecto a otras herramientas, bueno, Netflix también tiene la posibilidad de trabajar un poco y generar eh, algunos, eh da la posibilidad de que nosotros podamos trabajar con diseños de máquinas multidominio. ¿Qué quiere decir en este caso?

00:11:50:00 Son máquinas que podemos sotros no solamente eh entrar a participar nosotros en ese diseño, sino que también hay la posibilidad de que sean máquinas que puedan ser traídas de otros fabricantes que ponen a disposición sus modelos. Y al ser multidominio quiere decir que nosotros podemos generar simulaciones en distintos dominios, en el dominio del tiempo, en el dominio de la frecuencia, contar con herramientas de análisis, eh, poder hacer ajustes, poder hacer correcciones y hacer eso sobre un prototipo en tiempo real, no importando si nuestro diseño es completamente nuestro o también estamos utilizando partes de de otros fabricantes.

00:12:29:25 Un ejemplo que vamos a retomar más adelante es esta ese ese brazo robótico que cuenta con algunas partes que son muy, muy específicas de la empresa de robótica KUKA es un brazo robótico que tiene cinco grados de libertad. Bien, y que pues aparte de tener esas piezas que son propiamente o librerías propiamente que el fabricante del robot nos entrega, pues también hay algunos otros modelos que nosotros podemos involucrar y conformar una un desarrollo de una aplicación mucho más completa que solamente venir y traer o involucrar las partes del fabricante.

00:12:55:15 Entonces, como les digo, pues es muy chévere porque ya no solamente se queda como en un conjunto de elementos ya a disposición, sino que se convierte eso en todo un modelo conceptual, donde nosotros lo que buscamos acá es poder hacer un análisis de la cinemática inversa para ver pues cuál es el movimiento que queremos que ocurra dentro de ese brazo y cuál es el resultado final de ese, de ese movimiento.

00:13:31:05 Bueno, entonces eso es muy otra de las muy buenas características que tiene Maxwell sin el diseño de máquinas multidominio. Otra característica que tiene este software es la posibilidad de conectividad. Sí, y esa conectividad se refiere a tener la, eh, posibilidad de conectarnos a otros sistemas, no solamente a otros sistemas, sino a otras herramientas de software que hacen tareas similares pero que también, pues, eh, conservan en cierto modo su independencia, pero no están completamente selladas.

00:14:08:03 Para poder entender los modelos de de mi bolsillo. En este caso también esa conectividad nos habla acerca de la posibilidad de que nuestros sistemas que estamos diseñando nosotros o que estamos tratando de automatizar en este momento puedan hacer conexiones. Por ejemplo, a algunos elementos de tipo hardware como PLCs. Sí. Entonces eso es muy interesante, sobre todo en la actualidad en todo lo que son los sistemas de automatización, de robótica, de diseño de productos industriales, donde ha aparecido un concepto muy llamativo que es el concepto de los gemelos digitales.

00:14:45:11 Recuerden ustedes que un gemelo digital es como un modelo virtual que tenemos nosotros de un producto que realmente es real, que un producto físico bien, y lo que hacemos nosotros es, eh, tratar de traer no los datos de ese producto o los los datos operativos que en tiempo real se generan de esa planta física real y poder eh utilizarlos sobre nuestro sobre nuestro gemelo digital, tratando de de de ver pues el funcionamiento tal cual como se vería en la máquina.

00:15:19:13 Entonces pues obviamente eso nos permite a nosotros generar eh diagnóstico, correcciones, eh, cambios en el diseño, generar en este caso rutinas de mantenimiento y correctivo, preventivo, etcétera, etcétera Entonces esa conectividad también es bastante llamativa y pues si, pues tiene esa posibilidad en su funcionamiento. ¿Finalmente, eh? Otra cosa que también es llamativa es un ya eh, es una característica para usuarios avanzados de la herramienta, pero no quiere decir que si somos principiantes no podemos llegar allá.

00:16:11:05 Obviamente con el uso del software lo podemos hacer, que es la posibilidad de contar con códigos o rutinas creadas por nosotros de simulación rápida que nos permitan en este caso mmm poder eh, agregarle complejidad a nuestro diseño sin comprometer velocidades en simulación, ya que pues si tiene la posibilidad de optimizar muchas de esas rutinas que nosotros hemos creado y digamos que para esta versión anterior, una de las cosas llamativas que ha permitido que se mejoró mucho dentro de mí, pues sí fue la posibilidad de poder implementar nuestras simulaciones y que estas simulaciones puedan generar datos que a su vez creen, en este caso conjuntos de datos que puedan utilizarse para, eh eh, ser eh llevados

00:16:33:27 a a modelos algoritmos de de aprendizaje computacional, como por ejemplo algoritmos de machine learning o algoritmos que involucren redes neuronales para el aprendizaje y el entrenamiento de los mismos. Entonces eso también pues es, es, es, es excelente. Y hoy en día que esa, eh, es la realidad, es la actualidad y es el día a día de este tipo de procesos.

00:17:05:02 Pues que una herramienta nos permita hacer ese tipo de tareas pues ayuda mucho para que lo podamos nosotros trabajar en desarrollar. ¿Bueno, entonces qué vamos a hacer? Ah ahora vamos entonces a a tratar de ver cómo funciona nuestra herramienta con algunos ejemplos bastante sencillos de cómo por ejemplo sería la cuál sería la posibilidad que tenemos nosotros en este caso para eh.

00:17:31:23 ¿Para crear un modelo, no? ¿O sea, cómo sería en este caso el proceso de creación del modelo? Bueno, como les mencionaba anteriormente, pues estamos acá en el entorno, la exposición. Entonces pues lo que vamos a hacer es crear un sistema bastante, bastante sencillo y para hacerlo vamos a ayudarnos de primero de la librería de componentes. Bien, entonces dentro de esas librerías de componentes, eh, vamos a ir a la opción de Multi Poly.

00:18:02:25 Bien, y pues vamos a encontrar acá algunos que nos permitan como generar alguna aplicación rápida. Entonces pues vamos a hacer lo siguiente. Vamos a traernos de esa librería de la primera sección. Entonces aquí algunos elementos sencillos que nos permitan generar como una aplicación que efectivamente eh. Podamos nosotros trabajar sobre sobre ella y ver cómo algunas cosas sencillas de funcionamiento.

00:18:33:03 ¿Bueno, entonces aquí digamos que tenemos, eh, algunas cosas, entonces voy trayéndome estos elementos, ya les voy comentando para qué sirven, qué queremos tratar, como es de construir acá, de simular un sistema que nos permita crear como una especie de simulación o modelo que permita ver cómo sería en este caso, eh, crear un sistema como de palanca que permita hacer el movimiento de unas piezas fijas?

00:19:05:20 Sí. Entonces es lo que deseamos hacer. Entonces, si ustedes ven traernos las partes es sencillo. ¿Lo único que necesitan nosotros en este caso es venir acá a la librería y pues arrastrar directamente oprimiendo sobre el componente sin soltar, llevarlo hacia nuestro espacio de trabajo y de ahí entonces pues por el trabajar ahora, cómo hacemos para manipular? En el buen sentido, digamos como hacer edición de los componentes que están dentro del área de trabajo.

00:19:32:09 Es sencillo también y lo único que hacemos es oprimir clic derecho. Todos los elementos van a tener un menú similar a este. Entonces, por ejemplo, acá podemos nosotros, eh girar cuantas veces necesitemos, digamos como nuestro nuestro elemento, podemos hacer invertir en este caso el orden de los elementos. Entonces es bastante sencillo lo que vamos haciendo. Entonces todos los elementos tienen.

00:20:08:16 Digamos que si por ejemplo quisiéramos para dejarlo listo para conexión, entonces girarlo. Acá organizamos para poder editar las posiciones. ¿Entonces lo que hacemos es con tomamos el elemento, lo arrastramos y lo llevamos y y eso, esto bueno, ahora qué es lo que vamos a hacer? Pues vamos a tratar de conectarlos para conectarlos. Entonces, cada vez que ustedes se ubican sobre los elementos de conexión, cada uno de estos puntos donde ustedes se ubican y empieza a aparecer ese circulito verde sobre esos elementos, significa que ellos son puntos de conexión.

00:20:33:11 Entonces lo que hacemos es sencillo nos ubicamos sobre un punto, oprimimos clic derecho, insertar, vamos hasta el otro punto y listo. Es ahí, hacemos la conexión, acá hacemos otra conexión, oprimimos acá nuevamente voy a hacer acá una conexión a este elemento bien y voy a hacer una conexión. ¿Por ejemplo acá igual hasta cazaste otro elemento y entonces ahí lo tenemos bien, ok?

00:21:05:01 ¿Si no lo permite, acá Listo? Entonces vamos a conectarlo hasta aquí. Listo. Y lo mismo de acá. Acá. ¿Y bien, Digamos que eso hasta ahí es lo digamos como lo primero que nosotros podríamos hacer, no? También tiene otra particularidad que es bastante interesante. Miren que cuando ya yo he hecho la edición, pues como muchos programas de de este de esta naturaleza, entonces permite que nosotros podamos mover los elementos sin generar ningún tipo de desconexión.

00:21:39:00 Entonces eso ayuda muchísimo. ¿Bueno, qué más podríamos hacer? Acá vamos a señalar todos nuestros elementos y vamos a hacer lo que eh comentábamos hace un momento. Vamos a tratar de señalar estos tres elementos que están acá. Vamos a ir a clic derecho y vamos a crear como un subsistema. ¿Qué significa crear un subsistema? Es bastante sencillo. Lo que vamos a hacer es que, eh, tal cual como si estuviésemos personalizando un nuevo elemento, vamos a tomar esos tres elementos y vamos a decir que este es el subsistema cero uno.

00:22:02:07 Yo lo voy a llamar así. ¿Entonces voy a decirle aquí Aceptar y cuando yo lo llamo, entonces qué es lo que voy a encontrar en mi diseño que no me interesa tanto? Pues todos los elementos que se van a expuestos, sino que sea el elemento se va a llamar subsistema uno, que es como una especie de caja negra, pero que si yo hago doble clic sobre esa caja negra, pues yo puedo entrar y configurar cada uno de esos elementos.

00:22:29:23 ¿Listo? Entonces eso es bueno. Entonces miremos algunas otras cosas. Digamos que acá yo tengo este elemento sencillo que encuentran ustedes acá, que es como una especie de rotor, entonces yo puedo explorar sus propiedades. Entonces aquí se dan, digamos, como todas las propiedades de este elemento que es como el que nos permite a nosotros ahorita que conectado a un elemento que es rígido, pues puedo permitir el movimiento y vamos a configurarle este valor.

00:22:53:11 Vamos a decir por ejemplo, que este señor va a tener una masa en kilogramos de m. Acá también dentro del software ustedes pueden ver otra particularidad, y es que aparte de los valores que podemos nosotros configurar en cada una de las opciones de los elementos, si ustedes observan, también se manejan las unidades. Es una característica muy propia de todas las herramientas de la suite de Apple.

00:23:16:27 Recuerden que mi pueblo tiene Maple Flow, lo tiene Maple simple, tiene Maple Learn lo tiene si, Maple Calculator que es la herramienta gratuita que ustedes pueden descargar en sus sistemas o móviles, también lo tiene. Entonces pues es es digamos, como una buena opción para que nosotros lo podamos utilizar. ¿Bueno, configuremos eh? Por ejemplo, en este caso vamos a configurar.

00:23:46:27 Es que es como la la la parte de esas barritas fijas. Entonces vamos a decir que esto va a ser menos el medios bien, y vamos a decir ahora que este elemento entró nuevamente acá, mis propiedades va a tomar un valor de elementos para que sea haciendo eso, para generar algunos, eh, algunos, eh, propiedades de los elementos que queden como variables para poder jugar con la simulación en este caso y poder eh parametrizar eso.

00:24:12:10 Bueno, listo, Muy bien, entonces una vez hecho eso, entonces podemos nosotros como entrar a parametrizar esos valores. ¿Lo podemos hacer propiamente desde acá o podemos volvernos a aquí al modelo principal? Bien, y lo vamos a hacer a través de nuestra barra herramientas, vamos a explorarla, vamos a venir acá esta opción que es como la opción de parámetros y vamos a a configurar esos parámetros que habíamos indicado anteriormente.

00:24:31:11 Entonces por ejemplo M, que fue el parámetro que utilizamos hace un rato, dijimos que DCM pues va a corresponder acá algún tipo de variable, vamos a decir que es una masa kilogramos y le vamos a dar. Como este valor es un valor de uno, no lo vamos a modificar. Lo mismo vamos a hacer con él. ¿Entonces en qué tipo de variable va a ser?

00:24:52:04 Entonces vamos a decir que en este caso, como es la barrita que va, se va a mover esa posición, una posición en metros, vamos a darle un valor y listo. Ya con eso nosotros pues estamos como completamente entre comillas, como configurando esos parámetros de nuestra simulación.

00:25:15:23 ¿Bien, qué más podemos nosotros hacer en este caso? Bueno, aquí diría uno y se me perdió como el modelo. Finalmente que estoy desarrollando. Pero no, lo que vamos a hacer es acá. Si ustedes ven, hay una opción que es como en la opción de regresar a al diagrama y aquí pues lo que vamos a encontrar es que efectivamente eh es lo que necesitamos.

00:25:41:17 Entonces bien, una vez que hemos hecho eso, entonces vamos a probar. Es bastante sencillo también vamos a venir aquí a nuestra barra de herramientas principal. Vamos a oprimir Play donde está Simulación, por ejemplo, vamos a correr en el dominio del tiempo y vamos a decir cuánto queremos que dure esa simulación. Entonces vamos a oprimir, vamos a esperar que acá genere como esa, eh, ese diseño, esa simulación.

00:26:07:18 ¿Bien, y lo que vamos a hacer entonces acá es que se abre como una nueva pantalla, con el permiso voy a ampliarlo, eh? No se requiere tanto y vamos entonces a generar acá como hay movimiento. ¿Entonces miren que acá podemos nosotros ver, desplazar, no cierto? Y ver qué es lo que está pasando con con esa barrita. Listo, entonces aquí lo tenemos nuevamente.

00:26:30:27 Entonces él acá empieza como a generar esa simulación. Listo. ¿Entonces ya con esto digamos que pues puedo hacer como un análisis en los distintos es con respecto a la configuración que yo hice, eh? ¿Efectivamente, qué es lo que está pasando? ¿Yo puedo hacer que esta simulación corra más lento, cierto? Puedo hacer que esa simulación corra más rápido si quiero.

00:27:07:25 Bien, puedo cambiar el tiempo de simulación. No quiero que sea diez segundos, sino que sea más tiempo y así sucesivamente. Bueno, entonces hemos hecho, digamos, como es un primer modelo, Y entonces es bastante sencillo lo que tratamos nosotros de hacer acá, digamos que quisiéramos como ampliarlo un poquito más. Entonces lo que voy a hacer es, por ejemplo, voy a utilizar este mismo subsistema que creé, voy a Control C, Bien y Control B, lo voy a traer por acá, me va a indicar me cocinar una recomendación si quiero compartir o convertir esto.

00:27:33:09 Este subsistema que había quedado como un elemento que se puede utilizar en otra parte de la simulación, le voy a decir que sí y lo voy a traer acá. Bien, voy a traerme algunos otros elementos de los que ya había utilizado. Entonces, por ejemplo, voy a traerme acá este elemento para adicionar, como otros otras partes, y hacer que la que sea un poquito más grande esa barra de movimiento voy a generar.

00:27:59:14 ¿Por ejemplo, acá voy a poner otro, otro motorcito, vamos a girarlo para poderlo conectar en el sentido de las manecillas del reloj y vamos a involucrar otro elemento diferente, cierto? Entonces vamos a venirnos a a a esta opción.

00:28:11:29 Eh, para probar. Ah, perdón Primero. Pues antes que nada, si quieren conectemos, lo vamos a bajar un poco. Este señor que está acá.

00:28:21:05 ¿Listo? Este señor que está acá.

00:28:55:03 Bien, vamos a conectar este señor que es acá, vamos a conectar acá. Clic. Bien, entonces vamos a hacer eso y vamos a incluir en este caso como una especie de motor pequeño para que nos pueda servir. Entonces para eso vamos a venir acá a la opción de eh, la librería eléctrica, vamos a venir por ejemplo, acá estamos en la parte de sensores, vamos a ir acá la parte que es como eh, como vamos a ver donde está acá Machines, vamos a venir acá, vamos a traernos un motorcito de estos.

00:29:05:13 ¿Oh, no lo encuentro, que pena, eh? Me en un segundito.

00:29:32:00 A ver, lo traemos.

00:29:39:13 Bien, acá está. Creo.

00:29:45:26 ¿Listo?

00:30:07:22 Bien, creo. El Summers me confirma si creo que quedó como congelada mi pantalla. No sé que sería. Esto no está. Creo que no estoy mostrando lo que estoy haciendo. Si me Se me confirma nomás. Estás esperando ya que oprimí algo que. Ay, perdón. Ya acá creo que listo. Ahora sí dice Perdón. ¿Me está diciendo que voy a incluir este motorcito?

00:30:40:14 Bien, voy a incluir este otro motorcito acá 100 para que sea el que haga el movimiento por nosotros y listo. Bueno, acá podemos añadir unas puntas de prueba. Bien, estas puntas de prueba las utilizamos acá desde nuestra barra de herramientas. Entonces a través de esta opción que aparece acá como una diana con un más en todo el centro, decir que nos permite a nosotros generar precisamente como eso, como puntitas de prueba y ubicarlas en los lugares donde queremos hacer las conexiones.

00:31:14:01 Bien, vamos a ejecutarlo y ver que resultado trae, pues como nuestro nuevo modelo y que nos permite a nosotros simular, Entonces este es un modelo muy interesante finalmente obtenido, porque pues primero que todo nos da la posibilidad de ver el funcionamiento, vamos a ponerlo acá. Listo entonces 1/1 de la barra que teníamos, una segunda porción de esas barras que teníamos, en este caso bien.

00:31:43:07 Podemos hacer exactamente lo mismo. ¿Si quiere, podemos hacerlo un poco más despacio y vamos viendo qué es lo que está pasando, eh? Cada vez que hay como según el funcionamiento y la señal generada desde los motores que están ejecutando. ¿Y cuál es la respuesta, eh? ¿En este caso? Pues de de ese del movimiento, de esa barra. Es muy sencillo, es un modelo muy simple, es un modelo dinámico que nos permite hacer simulación de movimiento.

00:32:20:27 Pero si ustedes ven aquí, pues también tenemos la posibilidad de trabajar lo que es la parte del multidominio, porque tenemos como esa posibilidad, porque estamos mezclando movimiento, estamos mezclando la parte eléctrica, estamos mezclando movimiento lineal, movimiento circular, eh, Muchas especies son diseños como o o herramientas que están ahí a disposición para que nosotros podamos llevar eso. Como les indico, es un ejemplo muy muy muy sencillo, pero que podemos nosotros llevar esto a otro tipo de simulaciones mucho más interesantes y mucho más robustas.

00:32:46:25 Bueno, digamos que eso por este lado. Bueno, muy bien, vamos a cerrar acá. Lo que quería mostrar también, finalmente es que estamos trabajando sobre una vista de perspectiva de nosotros. ¿No nos podemos mover bien dentro de la simulación, pero también tenemos nosotros la posibilidad de fijar una cara particular, no? Entonces, por ejemplo, acá ver una cara particular dentro de ese cuerpo.

00:33:20:22 Listo. Entonces, por ejemplo, acá y ver qué es lo que pasa particular mente en ese cuerpo tridimensional, En una de esas opciones que tenemos nosotros. ¿Adicionalmente a ello, como tuvimos nosotros o dejamos, eh, algunas variables para cambiar, esas variables que quedan ahí nos permiten a nosotros generar elementos como este, que son pequeños eh, sliders que nos permiten hacer configuraciones dentro de esas variables y ver qué pasa si nosotros cambiamos esos parámetros, eh?

00:34:15:15 Con respecto pues al al ejercicio que estamos tratando de de desarrollar. Bien, entonces ahí está. Y bueno, un ejemplo para entender cómo trabajar sobre el área de trabajo. M Pues sí, como involucrar elementos, como conectarlos, como generar una simulación y cómo podemos nosotros trabajar con distintos tipos de variables. Vamos a trabajar sobre otro ejemplo. Ahora si nos vamos a basar acá sobre algunos ejemplos que están directamente aquí dentro de mi, por si y vamos a ver, eh, sobre este ejemplo particular que es un ejemplo bonito de trabajar porque involucra varios elementos eh conocidos como amplificadores operacionales, eh, capacitores, resistores y en su configuración, que en este caso es un filtro, pasa bajo, Podemos nosotros obtener

00:34:40:14 ¿los modelos matemáticos de los diseños que que nosotros queremos? Entonces es lo que buscamos acá. Entonces es a través de este ejemplo poder eh ver cómo nosotros, aparte de nuestras simulaciones de llevar los elementos, ver su funcionamiento, también podemos extraer en este caso todo lo que son las ecuaciones matemáticas desde el punto de vista que nosotros queramos implementar.

00:35:00:27 Entonces para hacerlo vamos a vamos a hacer lo siguiente. Entonces lo primero es que vamos a tratar acá como de señalar estos elementos. Vamos a hacer algo similar a lo que hicimos en el ejemplo pasado. Vamos a crear un subsistema y a este subsistema le vamos a dar un nombre este. Vamos a decir acá que este subsistemas el subsistema RC Bien.

00:35:29:06 Bueno, entonces vamos a a entrar a ese subsistema que ya después digamos como solo o propiamente la parte de la configuración de la amplifica, sin tener en cuenta la fuente de entrada, que puede ser cualquier tipo de fuente. En este caso es un filtro que está siendo excitado por una función escalón unitario, pero pues nosotros podríamos cambiar esa función y realmente debería ser algo independiente y debería ayudarnos a generar la excitación del modelo.

00:36:01:05 Pero el comportamiento matemático lo que lo va a determinar es la configuración que tenemos acá entre nosotros, elementos pasivos y nuestro elemento activo, que es el amplificador operacional. ¿Bueno, qué vamos a hacer entonces, eh? Vamos a generar, vamos a a crear acá, vamos a traernos desde la parte eléctrica en la parte de sensores, nos vamos a traer un elemento acá que es este señor, que es un sensor de voltaje para que nos ayude a poder hacer medición en la salida.

00:36:34:28 Sí. Poder referenciar la salida que tenemos. Entonces lo que vamos a hacer en este caso, que lo vamos a a rotar un momento y vamos a generar conflicto horizontal para que la salida apunte a la a la conexión del subsistema con el sistema general y estos elementos pues les vamos a conectar acá. Entonces nuevamente conectamos nuestro, conectamos nuestro acá, nuestro sensor, entonces listo, primera conexión y la siguiente conexión la vamos a generar acá, a este punto, a este no.

00:37:06:29 Que es nuestro, nuestro no de tierra. ¿Listo? Bueno, muy bien, vamos entonces. Una vez que digamos que ya estamos acá, vamos a volver a nuestro sistema general a través de esta flechita. Entonces aquí está. Entonces lo tenemos. Ese es nuestro subsistema también. ¿Qué ganamos con eso que digamos? Si yo quiero hacer alguna modificación, digamos acá de cualquiera de estas variables, yo lo puedo hacer si o si quiero hacer un cambio, añadir algo acá adicional también lo puedo hacer y listo.

00:37:46:04 Eso va a quedar acá sobre nuestro subsistema y lo único que tendríamos que hacer es empezar a generar una o hacer una variación directamente sobre las fuentes de excitación o la entrada a ese subsistema. Bueno, entonces para o como vamos en este caso a generar o extraer las ecuaciones matemáticas, vamos a venir a nuestra barra lateral que dice eh adicionar en este caso como los templetes y aplicaciones y vamos a venir a esa opción que está en este árbol de navegación, de esas aplicaciones, a la opción que dice Análisis de nuestro modelo.

00:38:24:26 Entonces existen diferentes tipos de análisis que podemos realizar acá hay algunos, no son los únicos, Existen otro tipo de análisis, pero pues digamos que los que vienen por defecto son estos. Por ejemplo, extraer la ecuación matemática que lo que nos interesa eh inicializar un diagnóstico con respecto a condiciones de diagnóstico que yo le haya introducido a mi modelo, hacer un un análisis modal, hacer una simulación de de de Montecarlo, bueno generar en este caso procesos de optimización, bueno así sucesivamente de acuerdo a lo que nosotros necesitemos hacer en nuestros modelos, pues esa aplicación nos lo va a permitir.

00:38:48:18 En este caso queremos entonces extraer nuestra ecuación. Entonces lo que vamos a hacer es que vamos a oprimir sobre esta opción que dice como eh, permitirnos extraer la ecuación matemática que que modela ese ese esquemático que tenemos ahí o lo que está en ese subsistema en particular que es un filtro paso abajo y vamos a empezar a a ver algunas opciones que hay acá.

00:39:09:05 ¿Entonces lo que me va a decir bueno, cuál es el el núcleo de la función principal que necesita usted obtener esa ecuación? Entonces lo voy a buscar dentro de mi circuito o mi subsistema quien a mi si subsistema R y lo que vamos a hacer entonces en este caso es que vamos a cargar ese subsistema, como dice acá.

00:39:31:24 Seleccionamos entonces aquí vamos a esperar un momento que el subsistema se cargue. El acá si ustedes ven está indicándome que está generando como una evaluación. Lo que vamos a esperar en un momento es que nos va a traer como unos parámetros de evaluación y que nos permita a través de esos parámetros, poder obtener como esa representación o ecuación matemática que modela el sistema.

00:40:15:26 Bien, vamos a esperar un instante que le haga como su tarea. Bien. ¿Listo? Aquí, mientras se va generando. Algo importante de mencionar es que para que esa extracción de las ecuaciones se pueda, hay que ser muy cuidadosos, que todos los elementos que nosotros estemos utilizando sean modelos que tengan involucrado un modelo también, pues matemático no. ¿O sea, cada elemento tenga un modelo, por lo menos tenga un valor que que le que le permita eh, digamos como poderlo trabajar o por lo por lo general bien, vamos a ver acá eh?

00:40:21:14 Y no lo permita generar.

00:40:39:13 Listo y que nos permita extraer las ecuaciones. ¿Bueno que pasa acá? Vamos a ver, está evaluándolo.

00:40:56:23 Un segundo. Y creo que acá una error. Está pensando en un momento del subsistema. Así que aquí nos hizo falta una conexión que había explicado inicialmente y no la hice porque conecté primero lo demás. Acá vamos a referenciar. Ahora sí vamos a volvernos.

00:41:13:05 ¿Bien, y nuevamente lo vamos a a generar acá, vamos a cargarlo porque no nos está generando como una referencia con que con respecto a qué tiene que evaluar?

00:41:48:00 Bien, veamos un segundo, obviamente. ¿Pues acá tarda un poco en tampoco es mucho tiempo, no? ¿Y bueno, soy la máquina que lo estoy ejecutando, eh? Es una máquina, la verdad bastante sencilla. Entonces vamos a esperar un momento que eh me lo genere. Trate como de de crearlo bien, perfecto. Ahora sí, si ustedes ven entonces él está tratando pues como de traernos todos los parámetros, en este caso entre los parámetros que si ustedes pueden ver, son todos los elementos que hay tanto pasivos como activos, fuentes, referencias.

00:42:21:29 Bien, y cuando nosotros le estamos diciendo que queremos ver las ecuaciones, pues aquí nos muestra distintas opciones, como por ejemplo las opciones de EH, ecuaciones algebraicas, dinámicas o de pronto ver alguna relación sobre esos elementos o ecuaciones diferenciales y ordinarias, o específicamente eh, ecuaciones algebraicas que determinen nuestro modelo matemático. Bueno, de acuerdo a la opción que nosotros hacemos eh generando entonces él aquí lo que va a hacer es seguir evaluando y tratar de encontrarnos de acuerdo a lo que le pidamos acá.

00:43:00:26 ¿Cuál es ese modelo? Por ejemplo ecuación dinámica o ecuación diferencial eh ordinaria o expresión algebraica de ese modelo que nosotros estamos generando. Y esa es una expresión que, pues finalmente nosotros si queremos y queremos seguir trabajando sobre esa expresión, podemos tomarla, llevarla hacia Maple y poder jugar con ella. Puede ir a a evaluar esa función en distintos puntos y no solamente tener en este caso un modelo que es completamente dinámico, sí, sino también tener la posibilidad que ese modelo nosotros lo podamos llevar y hacer con él.

00:43:34:08 Análisis matemáticos mucho más profundos. Y es una gran ventaja que tiene para nosotros, pues en este caso parece que nos entrega eso. Si no somos expertos en generar esos modelos de ecuación diferencial sobre el sistema dinámico que modela el sistema. Pues me si nos ayuda y es de gran utilidad para hacer eso por nosotros de manera automática. Bueno, acá yo como cambio de varias cosas simultáneamente les acá evaluando pues tratando como de darnos para lo finalmente lo que la parte que yo le pedí.

00:43:58:12 Algo también interesante de mencionar acá es que esa rutina de código que ustedes ven que se genera automáticamente por medio, es una rutina de código que nosotros también podemos llevarla directamente y copiar en una sección o porción de código dentro de maple para poderla implementar y usar. Sí. Entonces esto es usable en cualquiera otra de las herramientas que tenemos nosotros dentro de la suite de Mac.

00:44:28:09 También esa opción que ven ustedes acá, esta ecuación y acá ya termino de hacerlo, también la podemos llevar nosotros, por ejemplo a Maple Flow. Si estamos trabajando con nuestro documento técnico y queremos llevar esa ecuación, implementarla, explicarla, lo podemos hacer lo mismo que la parte gráfica. Podemos llevar todo eso directamente a mí por flow, para dejar documentado todo nuestro diseño, desarrollo, pruebas, cálculos matemáticos y tener una documentación completa.

00:45:03:08 Bueno, muy bien eso. Entonces, con respecto a la posibilidad, otra de las características que tenemos nosotros de extraer esas ecuaciones y esos modelos matemáticos con nuestra misma herramienta. Finalmente vamos a ver acá a este modelo que presentábamos hace un momento. No es un modelo desarrollado por nosotros, es un modelo que está disponible hoy. Al igual que ahorita utilizamos un modelo que está disponible dentro de las de los ejemplos en las librerías de por si es un modelo que tienen, que está que fue entregado por KUKA, eh, esa empresa de robótica.

00:45:42:20 ¿Pero qué es lo que queremos mostrar acá? ¿Que aparte nosotros de tener esas posibilidades de pues prácticamente ya cualquier sistema dinámico de poder eh simularlo, pues modelarlo eh? Poder obtener una representación matemática que haga una buena tarea sobre él. También para nosotros es interesante que podemos llegar un poco más allá y trabajar en un en sistemas multimodo que aparte de permitirnos eso que mencionaba antes, también podemos nosotros tener representaciones que incluyan piezas de tipo CAT para que prácticamente eso se vea mucho más real.

00:46:11:17 Entonces vamos a ver a qué se refiere eso. Eso que ven ustedes acá, pues son representaciones obviamente muy propias de sistemas dinámicos. Esto, estos son partes reales, estos son partes reales, estos son elementos que si ustedes ven pues eh, son entregados directamente por por la empresa. Pero esos modelos tienen una particularidad voy a ejecutar esta simulación para mostrar cuál es la particularidad que tiene ese modelo.

00:46:41:24 No quiere decir que, pues solamente podemos utilizar los que nos comparten esos fabricantes de de de parte de piezas de en este caso pues como la de la parte robótica, sino que pues eh, en este caso también podemos nosotros como lo ven ustedes acá, entonces pues nosotros también los podemos incluir, es decir, yo puedo crear todo mi modelo dinámico e incluir eso que ustedes encuentran que es la posibilidad de involucrar todo lo que es la parte.

00:47:14:09 ¿CAT Cierto? Entonces no solamente se va a ver esto como una, eh, como una barriguita, como otra barriguita, como un rotor, como otro rotor, nada. Lo que vamos a encontrar acá nosotros es que también podemos involucrar elementos CAT que nos van a ayudar en este caso a tener una visión más realista de el aparato que nosotros estamos diseñando, la pieza o el o el desarrollo o el real de prototipo que nosotros estamos trabajando.

00:47:51:05 Y también es interesante que aparte de incluir eso, miren por ejemplo lo que hace este robot, que vamos a ponerlo así al momento, entonces vamos a ver su funcionamiento totalmente. Entonces miren, acá lo que está haciendo es a través de sus grados de libertad, entonces está tratando como de hacer un dibujo, podemos estar acá simulando un corte láser, por ejemplo, podemos estar generando, eh, una, una maqueta, por ejemplo, y podemos verlo todo a través de de de nuestra simulación dentro de Maple.

00:48:47:01 Sin tener. Esto es muy interesante porque pues nos da a nosotros la posibilidad de prácticamente llegar hasta la última parte, la última etapa y es conocer qué es lo que está pasando y como funciona en este caso nuestro proyecto, nuestro proyecto real. Bueno, ya para concluir, entonces es una herramienta muy muy interesante, aplicable para distintas eh áreas de la ingeniería, el diseño que nos permite, como lo he mencionado ya, pues en varios momentos de la charla, simular modelar, poder entender esas aplicaciones de ingeniería que muchas veces se nos dificulta en otro tipo de herramientas y poderlas llevar a través de todo lo que es un entorno de modelado flexible, conexiones, códigos, generaciones rápidas utilizando las

00:49:21:14 mismas herramientas que tiene Mei, pues para eso funciona permitir que nuestros desarrollos cobren sentido y sobre todo lo que mencionábamos y es tener la posibilidad de no llegar a una etapa de construcción inicial de prototipo, sino poder tener la posibilidad, en este caso de hacer análisis de riesgos, análisis económicos, análisis de funcionamiento sobre nuestra misma herramienta. ¿Bueno, ya que era lo que queríamos compartir con ustedes a través de estos ejemplos que son ejemplos muy sencillos eh?

00:49:57:00 ¿Sobre mí? Pues sí. Y bueno, pues si hay alguna pregunta que podamos que haya surgido dentro del espacio, pues estamos abiertos a intentar responderla o a tratar de a través de. Si no tenemos la respuesta, pues la a poder tener esa pregunta y poder entregarles una una respuesta a a su correo electrónico. Gracias Gerson. ¿Por acá tenemos una pregunta que nos hace Karen antes de leerte la voy a dejar eh proyectada la encuesta para que puedan ir la diligencia, eh?

00:50:37:12 ¿Karen nos pregunta Este programa puede simular fluidos en sistemas de tanques y tuberías o son solo movimientos mecánicos? Bueno, esa es una muy buena pregunta. Eh, Maite Encima en este caso, nos permite a nosotros, eh, dentro de sus procesos de simulación, si las librerías que nosotros encontramos son en realidad muy orientados a a la a la parte mecánica o pues la mayoría de ejemplos que por lo menos de mi parte comparto, sobre todo por la formación que tengo, pero no quiere decir que no es que que que es la única forma que nosotros eh, digamos como la la única en el único campo de la única, el único área, las únicas variables que se pueden

00:51:10:27 trabajar. También Nosotros tenemos toda una librería que trabaja en este caso, eh, la parte, eh, hidráulica. Sí. Entonces hay muchas cosas ahí que podemos nosotros traer dentro de la parte lúdica. ¿No sé si estoy acá mostrando mi pantalla, es que se me congela, no sé porque no sé si es mi conexión ahí, pero entonces, por ejemplo, acá pueden ver, sé yo puedo simular acá tanques, puedo generar, eh, tanques con propiedades hidráulicas muy específicas a lo que yo necesite acumuladores eh?

00:51:55:02 ¿Para la parte, por ejemplo, simular sistemas dinámicos con fricción, eh? Por ejemplo, acá tenemos válvulas de diferentes tipos de configuraciones. Tenemos también actuadores, en este caso eh para la parte fría, en la parte hidráulica no sé si es específicamente de pronto el campo o o los elementos que están acá lo que Karen necesita. Pero sí podemos mencionar que pues hay cosas dentro del punto de vista de fluidos, de de la parte hidráulica que se pueden implementar y que tiene digamos como esos componentes acá para que nosotros lo podamos utilizar y lo podamos probar.

00:52:22:24 Perfecto Gerson, no tenemos más consultas en el momento. ¿Algo que quieras agregar? Antes de finalizar no agradecerles mucho ustedes por el por el espacio que nos brindan y invitarlos para que si ustedes tienen dudas de nuestro dudas acerca de por sí, pues puedan consultarnos ya sea a través de nuestra página web, el vuelvo y menciono a triple W punto software punto com o pueden escribirnos a los correos electrónicos que elija.

00:52:50:25 ¿Eh? ¿Les ha compartido eh a través del chat de este espacio? Con mucho gusto estamos abiertos a lo que ustedes necesiten una presentación, una licencia demo, eh, eh, material, eh escrito donde puedan conocer más acerca de la herramienta, pues estamos a su disposición para lo que se requiera. Perfecto Gerson, muchas gracias por la presentación. Muchas gracias a todos los asistentes por acompañarnos.

00:53:15:06 Los esperamos en un nuevo espacio. Les estaremos enviando información vía correo electrónico para que nos puedan acompañar. También he dejado el enlace donde pueden ingresar la próxima semana, revisar esta grabación y otros que se han realizado. También con el apoyo de Gerson y otros instructores que hacen parte de nuestro portafolio científico. Muchas gracias Gerson. Muchas gracias a todos los asistentes.

00:53:32:07 Dejo unos minutos más la encuesta en pantalla y nos veremos en una próxima oportunidad. Les deseamos a todos ustedes un feliz resto de día. Gracias a nuestra intérprete del día de hoy. Y muchas gracias Georgina por, por por toda la ayuda. Y bueno, gracias Liz y gracias a todos los que nos acompañaron. Que estén muy bien. Gracias con todo gusto.

00:53:50:12 Feliz día. Hasta pronto. Para mayor información respecto al software o en temas relacionados, no dude en contactarnos a través del correo electrónico, entrenamientos, arroba, software, guion shop punto com o visitar nuestra página web Triple W punto Software Guion Shop Puntocom.

Procesos de diseño y análisis en ingeniería con MapleSim


MapleSim es una avanzada plataforma de modelado y simulación diseñada para revolucionar los procesos de diseño en la ingeniería moderna. En este espacio, exploraremos cómo MapleSim facilita el análisis dinámico y optimiza sistemas complejos en una variedad de disciplinas, incluyendo robótica y vehículos autónomos. Descubriremos sus herramientas de modelado físico y las capacidades de reducción de modelos, las cuales le permiten diseñar con una precisión y eficiencia extraordinarias.

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