Proyecto tecnologico

PROYECTO
TECNOLOGICO
“DE LA MANO CON LA
TECNO-ECOLOGIA”
MERCEDES PANTOJA
PETER CHICAIZA
11-3

 Recolección de
basuras, correcta
clasificación y
tratamiento para el
reciclaje de la
misma.

1. IDENTIFICACION DEL
PROBLEMA
La Institución Educativa Normal Superior de Pasto, reconocida como una de
las instituciones con mayor prestigio en el ámbito de la formación de
jóvenes capaces y útiles para el establecimiento de una sociedad en
constante desarrollo, se ha destacado siempre por la calidad ética y humana
que se implanta en el carácter de sus estudiantes, incluyéndose en estas las
imprescindibles facultades de la docencia, permitiéndoles ser personajes
emprendedores y “lideres” en la sociedad.
Pero en el desarrollo de esta construcción humana, se ha descuidado la
formación de la conciencia ecológica – ambiental, viéndose esta reflejada en
las poco agradables condiciones higiénicas en que se encuentran las
instalaciones de esta institución, siendo mayoritariamente responsables de
este asunto los 4000 estudiantes que la habitan en los días académicos de la
semana.

Siendo este un problema bastante grabe, debido a que la institución Educativa,
vista como una de las zonas verdes más relevantes en el espacio ecológico de la
ciudad de Pasto, literalmente uno de los “pulmones de la ciudad”. Por tanto, no
puede verse amenazada su estabilidad ambiental, siendo el punto anteriormente
tratado: La bota de basura, el desperdicio orgánico producido por las mismas
zonas verdes (hojas secas, hierva, ramas entre otros), y la polución de los
automóviles que circulan en las vías aledañas, como en la misma institución, es
una amenaza constante para la integridad de la misma.
En tanto ha sido necesario plantear un proyecto didáctico y pedagógico, en el
que se vea el uso óptimo de las nuevas tecnología, como una solución, al menos
“parcial” para este problema. En el que se verá integrado no solo el buen uso de
la tecnología, sino la formación de una ética ambiental, donde se pueda
comprender la reciprocidad que puede haber entre el ambiente natural y la
tecnología, dando así como resultado no solo el mantenimiento de la atmosfera
ecológica de la institución, sino una formación humana alrededor de la misma,
para la comunidad Normalista. Siendo esta parte vital para la construcción, y
desarrollo sano de la sociedad actual.

2. Marco teórico
 ECOLOGIA
La ecología es la ciencia que estudia las interrelaciones de los diferentes seres vivos entre sí y
con su entorno: «la biología de los ecosistemas» . Estudia cómo estas interacciones entre los
organismos y su ambiente afecta a propiedades como la distribución o la abundancia. En el
ambiente se incluyen las propiedades físicas y químicas que pueden ser descritas como la
suma de factores abióticos locales, como el clima y la geología, y los demás organismos que
comparten ese hábitat (factores bióticos).
Los ecosistemas están compuestos de partes que interactúan dinámicamente entre ellos junto
con los organismos, las comunidades que integran, y también los componentes no vivos de su
entorno. Los procesos del ecosistema, como la producción primaria, la patogénesis, el ciclo
de nutrientes, y las diversas actividades de construcción del hábitat, regulan el flujo de
energía y materia a través de un entorno. Estos procesos se sustentan en los organismos con
rasgos específicos históricos de la vida, y la variedad de organismos que se
denominan biodiversidad. La visión integradora de la ecología plantea el estudio científico de
los procesos que influyen la distribución y abundancia de los organismos, así como las
interacciones entre los organismos y la transformación de los flujos de energía. La ecología es
un campo interdisciplinario que incluye a la biología y las ciencias de la Tierra.

Los antiguos filósofos griegos, como Hipócrates y Aristóteles sentaron las bases de la
ecología en sus estudios sobre la historia natural. Los conceptos evolutivos sobre la
adaptación y la selección natural se convirtieron en piedras angulares de la teoría ecológica
moderna transformándola en una ciencia más rigurosa en el siglo XIX. Está estrechamente
relacionada con la biología evolutiva, la genética y la etología. La comprensión de cómo la
biodiversidad afecta la función ecológica es un área importante enfocada en los estudios
ecológicos. Los ecólogos tratan de explicar:
 Los procesos de la vida, interacciones y adaptaciones
 El movimiento de materiales y energía a través de las comunidades vivas
 El desarrollo en sucesiones de los ecosistemas
 La abundancia y la distribución de los organismos y de la biodiversidad en el contexto del
medio ambiente.

Los organismos (incluidos los seres humanos) y los recursos componen los
ecosistemas que, a su vez, mantienen los mecanismos de retroalimentación
biofísicos son componentes del planeta que moderan los procesos que actúan
sobre la vida (bióticos) y no vivos (abióticos). Los ecosistemas sostienen
funciones que sustentan la vida y producen el capital natural como la producción
de biomasa (alimentos, combustibles, fibras y medicamentos), los ciclos
biogeoquímicos globales, filtración de agua, la formación del suelo, control de la
erosión, la protección contra inundaciones y muchos otros elementos naturales
de interés científico, histórico o económico.
 PRINCIPIOS Y CONCEPTOS DE LA ECOLOGIA
 Principios de ecología
Plantas y animales florecen solo cuando ciertas condiciones físicas están
presentes. En la ausencia de tales condiciones, las plantas y animales no pueden
sobrevivir sin ayuda de estos, son comensalismos.

 FLUJOS DE MATERIA Y ENERGÍA
 Flujo de energía
En esta sucesión de etapas en las que un organismo se alimenta y es devorado la energía
fluye desde un nivel trófico a otro. Las plantas verdes u otros organismos que realizan la
fotosíntesis utilizan la energía solar para elaborar hidratos de carbono para sus propias
necesidades. La mayor parte de esta energía química se procesa en el metabolismo y se
pierde en forma de calor en la respiración.
Las plantas convierten la energía restante en biomasa sobre el suelo como tejido leñoso y
herbáceo y, bajo éste, como raíces. Por último, este material, que es energía almacenada,
se transfiere al segundo nivel trófico que comprende los herbívoros que pastan, los
descomponedores y los que se alimentan de detritos. Si bien, la mayor parte de la energía
asimilada en el segundo nivel trófico se pierde de nuevo en forma de calor en la
respiración, una porción se convierte en biomasa. En cada nivel trófico los organismos
convierten en biomasa menos energía de la que reciben. Por lo tanto, cuantos más pasos se
produzcan entre el productor y el consumidor final queda menos energía disponible. Rara
vez existen más de cuatro o cinco niveles en una cadena trófica. Con el tiempo, toda la
energía que fluye a través de los niveles tróficos se pierde en forma de calor. El proceso por
medio del cual la energía pierde su capacidad de generar trabajo útil se denomina entropía.

 PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD
En un ecosistema, las conexiones entre las especies se relacionan generalmente con su papel en
la cadena alimentaria. Hay tres categorías de organismos:
 Productores o autótrofos :Generalmente las plantas o las cianobacterias que son capaces
de foto sintetizar pero podrían ser otros organismos tales como las bacterias cerca de los
respiraderos del océano que son capaces de quimio sintetizar.
 Consumidores o heterótrofos :Animales, que pueden ser consumidores primarios (herbívoros),
o consumidores secundarios o terciarios (carnívoros y omnívoros).
 Descomponedores o detritívoros :Bacterias, hongos, e insectos que degradan la materia
orgánica de todos los tipos y restauran los alimentos al ambiente. Entonces los productores
consumirán los alimentos, terminando el ciclo.
Estas relaciones forman las secuencias, en las cuales cada individuo consume al precedente y es
consumido por el siguiente, lo que se llama cadenas alimentarias o las redes del alimento. En
una red de alimento habrá pocos organismos en cada nivel como uno sigue los acoplamientos de
la red encima de la cadena, formando una pirámide.
Ya que biomasa es la cantidad de productos obtenidos por fotosíntesis, susceptibles de ser
transformados en combustible útil para el hombre y expresada en unidades de superficie y
de volumen.

 RECICLAJE
 El Reciclaje transforma materiales usados, que de otro modo serían simplemente desechos, en
recursos muy valiosos. La recopilación de botellas usadas, latas, periódicos, etc. son
reutilizables y de allí a que, llevarlos a una instalación o puesto de recogida, sea el primer paso
para una serie de pasos generadores de una gran cantidad de recursos financieros, ambientales
y cómo no de beneficios sociales. Algunos de estos beneficios se acumulan tanto a nivel local
como a nivel mundial.
BENEFICIOS DEL RECICLAJE
 El Reciclaje protege y amplía empleos de fabricación y el aumento de la competitividad en
EE.UU.
 Reduce la necesidad de vertederos y del proceso de incineración.
 Evita la contaminación causada por la fabricación de productos de materiales vírgenes.
 Ahorra energía.
 Reduce las emisiones de Gases de efecto invernadero que contribuyen al cambio climático y
global.
 Ahorra en Recursos naturales como son el uso de la madera, el agua y los minerales.
 Ayuda a mantener y proteger el medio ambiente para las generaciones futuras.

 Solución
 EcoBot
Es corto para Robot ecológico y se refiere a una clase de
robots energéticamente autónomos que pueden permanecer auto – sostenible
mediante la recopilación de su energía a partir de material, en su mayoría
material residual, del medio ambiente. El único subproducto de este proceso es
el dióxido de carbono, que se habría producido a partir de la biodegradación
natural del combustible independientemente. Esta producción de dióxido de
carbono pertenece al inmediato ciclo del carbono de nuestro planeta y no aporta
al ya creciente problema del efecto invernadero.
 DustBot
Un grupo de investigadores italianos han creado una red de eco
robots autónomos y cooperantes, integrados en una infraestructura de
inteligencia ambiental, para mejorar la gestión de la higiene urbana,
especialmente en lugares estrechos, como los cascos históricos de las ciudades.

EL robot Acude al lugar indicado después de realizar una simple llamada; antes de que termine el año se
iniciarán sus gestiones comerciales.
El eco robot llamado DustBot funciona con una combinación de un sistema de navegación GPS y un
giroscopio (dispositivo que permite cambios de dirección en base a una rotación). El profesor Paolo Darío,
el coordinador de DustBot, explica que el robot es esencialmente una caja móvil, que funciona a través de
tecnologías de última generación. “Hemos tomado los componentes más avanzados de robótica para
construir este aparato que soluciona un problema real para las autoridades de residuos en toda Europa",
explica Darío. Para entenderlo en pocas palabras, es un robot que funciona con una combinación de un
sistema de navegación GPS y un giroscopio (dispositivo que permite cambios de dirección en base a una
rotación).
 Eco Familia
Se busca implementar una red de robots, que interactúan entre ellos como un sistema complejo de
limpieza y control de residuos.
 Red EcoBots:
Estos <EcoBots> son unidades robóticas encargadas del transporte y el control de residuos y basura.
Guiados a través de una red de navegación, vía internet que conecta los sensores ópticos y las unidades
motrices con un mapa digitalizado de las instalaciones. A través de un servidor virtual, un operador puede
dar las instrucciones a cada una de las unidades, sobre los puntos de donde se toman los botes de basura,
o los recorridos que realizan por la institución, portando sus propios contenedores.

3. Diseño
 Para establecer, de una manera completa el sistema de
limpieza es necesario que actúen robots de distinta categoría:

Estos pequeños androides, cuentan con dos sensores ópticos y unidades
motrices articuladas, emulando el movimiento humano. Con una figura
simple, pero agradable, los “Walker” se encargan de transportar los
contenedores de basura desde los puntos de concentración, y/o llevar
contenedores, con el fin de mantener “unidades móviles” para el control de
basura.
Su diseño cuenta con 2 baterías de Litio recargables, una en la cabeza para
la conexión a la red y el funcionamiento de los sensores y la segunda
permite que funcionen los motores del cuerpo, permitiéndole moverse. Su
pequeño tamaño y funcionalidad simple , permite que estas baterías puedan
alimentar a estos robots durante largas jornadas, aproximadamente 4 horas
mínimo.
Estos robots se diferencian en color según la clase de “contenido que se les
asigne llevar”:

Plásticos
Orgánicos
Papel y cartón

 Jardinero
 Se comunican de una manera aún más simple, pues solo necesitan de puntos
limitadores que evitan que salgan del perímetro que se desea limpiar, después de
eso, se organizan de manera equitativa, la distribución de espacio a limpiar según
el número de máquinas disponibles. Estos robots con una pequeña modificación,
pues son más grandes que los diseños convencionales, pues está programada, para
la labor de limpieza de materiales orgánicos producidos por las zonas verdes. En el
caso de la institución, la zona bosque.
 Estas máquinas, no distinguen entre los tipos de basura, por lo que también se los
usa para limpiar cualquier materia residual, pero sus sistemas de filtros, evitar el
“peso muerto” como piedras, o similares, las que podrían averiar o estropear los
mecanismos internos. Una vez cada máquina ha realizado su tarea, su sistema de
conexión, similar a bluetooth le permite volver a la central, donde su
almacenamiento es descargado, y se permite separar los distintos residuos,
recogidos. Después el jardinero es devuelto a la zona de limpieza para que continúe
con su labor, o en su defecto, se ubica en un compartimiento especial, donde carga
de sus baterías o mantenimiento del mecanismo.

 DubsBot
Como ya se había explicado, este ecobot, es un robot de tamaño medio, con una altura de
1,50 metros, está diseñado para cargar una gran cantidad de desechos, a diferencia de los
otros Ecobots, este no necesita de una “estación de descarga” sino que los operadores
pueden manipular directamente los residuos que transporta esta ya que es una cantidad
considerable.
Al igual que el Walker, los estudiantes, o cualquiera puede hacer uso de estos robots, tan
solo es necesario acercarse a este y depositar los residuos, claro que no es difícil aunque
estos estén en movimiento, pues su velocidad promedio de programación, es 3 kilómetros
por hora, y también cuenta con un modo estacionario en el que durante, 5 o 10 minutos, se
queda estático y después continua con su recorrido, hasta llegar a otro de los puntos que se
le ha asignado, donde volverá a establecerse durante el tiempo establecido. Este Robot esta
diseñado con un motor, y un giroscopio, que le permite moverse y no perder el equilibrio y
“caer” , en la cabeza cuenta con dos sensores ópticos que le permiten estar en constante
análisis de su recorrido y la red virtual establecido, y así poder evitar accidentes. En el caso
de transporte de residuos, este robot, modificado al diseño original, cuenta con un
compartimiento grande y dos pequeños, mientras que el compartimiento grande, permite
recibir los residuos orgánicos, los dos restantes, son divididos, para papel, y plástico en el
otro, facilitando así la previa separación de los residuos

Ya visto los tres robots relevantes en el proyecto ahora debemos entender
cómo trabajan en cooperación entre ellos, y los operadores.
Servidor de Navegación virtual
 El actor principal del proyecto, es el servidor virtual, pues es desde esta
plataforma virtual, que los robots se mantienen en constante
comunicación.
 Ya que la institución cuenta con distintos rubters que permiten la
generación de un espacio wifi, al que los Robots pueden conectarse para
estar en constante comunicación con el servidor principal.

4. PLANIFICACION DEL TRABAJO
Responsable Función
JOSE CORAL ASAIN Supervisor general
MERCEDES ALEJANDRA PANTOJA Supervisores primarios:
Encargados de controlar el desarrollo del
Proyecto, a través de la constante evaluación de
los pasos integrados para el mismo.
PETER D LOISE CHICAIZA
SEBASTIAN ALEXANDER PAZ
Ingeniero, Jefe de Sistemas:
Supervisa el desarrollo del proyecto,
enfatizándose en el ámbito sistemático y
funcional, la operación de los instrumentos y las
máquinas, el control de los servidores el
desempeño de estos.
GABRIEL VILLOTA Ing. Encargados de mantenimiento:
Se encargan de la operación manual de las
máquinas, la inspección del funcionamiento de
los robots, y el apropiado mantenimiento que
requieran
SERGIO DE LA CRUZ
JORGE NOGUERA
• Asignación de tareas

Actividades Fecha Responsables
Análisis del espacio de las
instituciones, para el establecimiento
del sistema
08 / 01/ 2017 Ingeniero De Sistemas en Jefe
Supervisores primarios
Socialización del Proyecto al rector de
la institución y directivos
12/ 01/ 2017 Ingeniero De Sistemas en Jefe
Instalación de dispositivos de
localización, navegación virtual, y
servidores
20/ 01/ 2017 Ingeniero De sistemas En Jefe
Ing. Encargados de mantenimiento
Prueba de sistemas en operación 30/ 01/ 2017 Ingeniero De sistemas En Jefe
Aplicación periodo de prueba piloto del
Sistema
Inicio :01/ 02/ 2017
Finalización: 05/ 05/ 2017
Ingeniero De sistemas En Jefe
Instrucción a los estudiantes, y
maestros sobre el sistema de EcoBots
02/ 02/ 2017 Supervisores primarios
Encargados de Directivos
Evaluación de resultados de periodo
piloto
06/ 05/ 2017 Supervisores primarios
• Grafica de gant:

Actividades Fecha Responsables
Aplicación de correcciones y
observaciones al sistemas periodo piloto
07 /05/ 2017 Ingeniero De sistemas En Jefe
Aplicación Periodo 2 Inicio: 12/ 05/ 2017
Finalización: 05/ 08/
2017
Evaluación de resultados de periodo 2 06/ 08/ 2017 Supervisores primarios
Aplicación de correcciones y
observaciones al sistemas periodo 2
07/ 08/ 2017 Ingeniero De sistemas En Jefe
Aplicación Periodo 3 Inicio: 10/ 08/ 2017
Finalización: 28/ 11/
2017
Evaluación de resultados del desempeño
Anual
05/ 12/ 2017 Supervisor general

 En este Punto, según el desempeño del Sistema de EcoBots, se decide si es
factible, la prolongación o no del proyecto.
 Recursos:
Dispositivos Número De unidades Materiales o Servicio Extras
Rupter de Conexión WIFI 12 unidades Cable de conexión de Fibra óptica
Marcadores de ubicación virtual 100 unidades Conexión a internet 5G
EcoBot Walker 30 Unidades
EcoBot Jardinero 42 Unidades
EcoBot DustBot 6 Unidades
Computador De escritorio 3 Unidades

 Presupuesto
Dispositivos y servicios VALOR UNITARIO Número De
unidades
VALOR TOTAL
Rupter de Conexión
WIFI
$ 100.000 12 unidades $ 1.200.000
Marcadores de
ubicación virtual
$ 100.000 100 unidades $ 10.000.000
EcoBot Walker $ 25.000.000 30 Unidades $ 750.000.000
EcoBot Jardinero $ 3.000.000 42 Unidades $ 126.000.000
EcoBot DustBot $ 72.000.000 6 Unidades $ 432.000.000
Computador De
escritorio
$1.200.000 3 Unidades $ 3.600.000
Instalación de Sistemas
operativos
$ 40.000.000 aprox 1 unidad $ 40.000.000
Gastos extras $ 10.000.000 x $ 10.000.000
Total: $ 1371.800.000

5. PRUEBA Y EVALUACION
En el transcurso del proyecto el mismo, cuenta con 3 pruebas de
desarrollo.
 Periodo de prueba piloto del Sistema - Evaluación de resultados de
periodo piloto
En este lapso de tiempo, el ingeniero en Jefe, encargado de la supervisión
de la operación de los sistemas y las máquinas. Se encarga de registrar el
desempeño de estos durante el periodo establecido, al final del periodo se
realiza una evaluación, en la que se evalúan, los costos de mantenimiento,
gasto de energía y claro, el resultado obtenido en la apariencia de la
institución.
Si los gastos, son moderados, y no pasan la taza prevista, además de que
las condiciones higiénicas y la relación entre los robots y la comunidad
educativa de la institución son buenas, se aprueba continuar con el
proyecto.

 Aplicación Periodo 2 – Evaluación de resultados de periodo 2
En este periodo más que el funcionamiento, se procura evaluar la sostenibilidad
del proyecto, al no ser del todo sustentable, sino comparable, con los gastos,
regulares durante los periodos de tiempo establecidos. Se compara los resultados
con el periodo anterior, en el cazo de haber mejoras, se procura establecer los
estándares positivos del programa, de otro modo se consideraría la opción de
abortar el proyecto, o alterar sus desempeño.
 Evaluación Anual
Esta evaluación, definirá el todo del futuro del proyecto, aquí se retoma los
resultados de los 2 periodos anteriores, se compara, con los del “periodo 3”, se
establece los resultados, mejoras, o decrecimientos. Se analiza el
comportamiento de la comunidad estudiantil, basándose en el programa
aplicado, y si este es positivo, se es posible, la integración y reformación del
proyecto para el próximo año escolar.

 Webgrafía
 https://es.wikipedia.org/wiki/Ecolog%C3
%ADa
 http://www.ocio.net/estilo-de-
vida/ecologismo/que-es-la-conciencia-
ecologica/
 http://elreciclaje.org/
 https://en.wikipedia.org/wiki/EcoBot
 http://www.concienciaeco.com/2010/08
/12/dustbot-el-robot-basurero/

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