Diseño e implementación de una plataforma didáctica para el análisis cinemático de mecanismos de 4 barras

Abstract

El estudio de mecanismos es esencial en la ingeniería; sin embargo, en la iniciativa académica de Mecanismos de la Universidad del Valle de Guatemala la enseñanza suele enfocarse en el área teórica, lo que reduce las oportunidades de aprendizaje experimental. Este trabajo propone una plataforma de aprendizaje didáctica reconfigurable compuesta por una plataforma física y una aplicación desarrollada en Matlab. La plataforma física integra tres módulos principales que le ayudan al estudiante en la comprensión de conceptos como condición de Grashof, clasificación de Barker, síntesis de posición y tipos de juntas. El sistema electrónico implementado permite la comunicación entre la aplicación y la plataforma física para el control de motores y lectura de sensores de posición angular. Los resultados evidencian correspondencia entre simulación y mediciones físicas, validando el potencial de la plataforma como una herramienta académica eficaz y replicable.

The study of mechanisms is essential in engineering; however, within the Mechanisms academic program at Universidad del Valle de Guatemala, instruction is often focused on theoretical aspects, limiting opportunities for experimental learning. This work proposes a reconfigurable didactic learning platform composed of a physical platform and an application developed in MATLAB. The physical platform integrates three main modules that support students in understanding concepts such as the Grashof condition, Barker classification, position synthesis and types of joints. The electronic system implemented enables communication between the application and the physical platform for motor control and angular position sensing. The results demonstrate strong correspondence between simulation and physical measurements, validating the platform's potential as an efective and replicable academic tool.