Programa – Ingeniería Mecatrónica

Ejes Temáticos

Ciclo Básico

Primer Semestre

Física 1: Trabajo y energía; Impulso y cantidad de movimiento; Dinámica de rotación; Estática y elasticidad; Gravitación universal; Hidroestática; Hidrodinámica.

Cálculo 1: Integral indefinida e integral definida de funciones de una variable; Series numéricas de funciones; Funciones de varias variables; Máximos y mínimos de funciones de varias variables.

Geometría Analítica: Planos y rectas en el espacio R3; Ecuación general de 2º. grado a dos variables; Lugares geométricos y análisis de curvas; Esferas; Superficies cuadráticas, cilíndricas y cónicas; Secciones con planos.

Algebra Lineal 1: Estructuras algebraicas; Vecores; Matrices y eliminación Gaussiana; Introducción a los espacios vectoriales; Determinantes.

Geometría Descriptiva: Representación del punto; Representación de la recta; Representación del plano; Rebatimiento de planos; Cambio de planos de proyección; Posiciones relativas entre rectas y planos; Ángulos; Distancias; Sólidos; Intersecciones de sólidos.

Dibujo Técnico: Dibujo geométrico, Dibujo Isométrico; Sistemas de multivistas; Otros sistemas de representación gráfica; Diseño asistido por computador.

Segundo Semestre

Física 2: Temperatura y calor; Propiedades térmicas de la materia; Primera ley de la Termodinámica; Segunda ley de la Termodinámica; Movimiento periódico; Ondas mecánicas; Sonido y oído.

Cálculo 2: Funciones vectoriales de una variable escalar; Derivadas parciales de funciones vectoriales; Campos escalares y vectoriales; Integrales múltiples; Integrales curvilíneas y de superficies; Funciones de variable compleja.

Algebra Lineal 2: Espacios vectoriales n-dimensionales; Producto interno de espacios vectoriales reales y complejos; Valores propios y vectores propios; Aplicaciones lineales; Matrices y aplicaciones lineales; Formas canónicas.

Química General: Materia y energía; Estructura atómica; Sistema periódico; Enlace químico; Oxido-reducción; Cinética y equilibrio químico; Ácidos y bases; Elementos químicos y sus componentes; Revisión de funciones orgánicas.

Computación: Introducción al uso de la computadora; Algoritmos y programas; Programación estructurada; Vectores y matrices; Ordenación, búsqueda e intercalación; Estructuras y uniones; Punteros.

Tercer Semestre

Física 3: Naturaleza y propagación de la luz; Óptica geométrica e instrumentos ópticos; Óptica física: Interferencia; Óptica física: Difracción; Teoría de la relatividad; Fotones, electrones y átomos.

Cálculo 3: Ecuaciones diferenciales ordinarias; Ecuaciones diferenciales de primer orden; Ecuaciones diferenciales de segundo orden; Ecuaciones diferenciales de n-ésimo orden; Sistemas de ecuaciones diferenciales; Introducción a la transformada de Laplace: Solución de ecuaciones diferenciales por el método de la transformada de Laplace; Ecuaciones diferenciales parciales; Introducción a la Serie de Fourier.

Probabilidad y Estadística: Probabilidades; Distribución de probabilidades; Estadística; Medidas de centralización y de dispersión; Inferencia estadística e intervalos de confianza; Medidas de relación.

Estática: Introducción; Estática de la partícula; Cuerpo rígido, sistema equivalente de fuerzas; Equilibrio de cuerpos rígidos; Fricción; Fuerzas distribuidas; Momento de inercia y producto de inercia; Análisis de estructuras; Fuerzas internas; Métodos del trabajo virtual.

Electromagnetismo 1: Carga eléctrica; Solución de problemas electrostáticos; Campo eléctrico en un medio dieléctrico; Energía electrostática; Corrientes estacionarias; Campo magnético; Inducción electromagnética.

Cuarto Semestre

Dinámica: Cinemática de partículas; Cinemática de los cuerpos rígidos; Dinámica de las partículas; Sistema de partículas; Movimiento de cuerpos rígidos en un plano; Movimiento de cuerpos rígidos en tres dimensiones; Vibraciones.

Física de Semiconductores: Niveles y bandas de energía; Conducción en los metales; Conducción en los semiconductores; Diodo semiconductor; Aplicación de diodos; Transistor bipolar de unión; Transistor de efecto de campo; Polarización y estabilización térmica del transistor.

Métodos Numéricos: Introducción al Matlab; Solución de ecuaciones no lineales de una variable; Matrices y sistemas de ecuaciones lineales; Interpolación numérica y aproximación polinomial, Ajuste de curvas (opcional); Diferenciación numérica; Integración numérica; Ecuaciones diferenciales; Optimización numérica (opcional).

Programación Orientada a Objetos: Paradigma de programación; Conceptos básicos de la programación orientada a objetos; La notación UML; La herencia; La modularidad en la programación orientada a objetos; Lenguaje de programación orientada a objetos; El lenguaje de programación C++; Programación orientada a objetos en C++; Herencia en C++; Manejo de excepciones en C++; Persistencia en C++; Proyectos.

Teoría de Circuitos: Conceptos básicos de la teoría de circuitos; Métodos de análisis de circuitos; Teoremas de la teoría de circuitos; Condensadores y bobinas; Análisis transitorio de circuitos de primer y segundo orden; Análisis de circuitos en régimen sinusoidal permanente; Respuesta en frecuencia; Circuitos magnéticamente acoplados; Amplificadores operacionales; Prácticas de laboratorio.

Ciclo Profesional

Quinto Semestre

Señales y Sistemas: Fundamentos de las señales y sistemas; Representación de señales periódicas mediante series de Fourier; La transformada continua de Fourier; La transformada de Fourier en tiempo discreto; La transformada de Laplace; La transformada Z; Prácticas.

Electrónica 1: La abstracción de circuitos; Dispositivos de amplificación; Respuesta en frecuencia de los amplificadores; Características del amplificador realimentado; Respuesta en frecuencia del amplificador realimentado; Rectificadores y fuentes de alimentación; Circuitos y sistemas de potencia; Prácticas de laboratorio.

Termodinámica: Conceptos básicos; Propiedades de las sustancias puras; Primera ley de la termodinámica; Segunda ley de la termodinámica; Entropia; Ciclos de potencia de gas; Ciclos de potencia de vapor y combinados; Ciclos de refrigeración; Mezcla de gases; Reacciones químicas; Mezcla de gas-vapor y acondicionamiento de aires.

Mecanismos: Mecanismos y máquinas; Síntesis gráfica de eslabonamientos; Análisis de posiciones y síntesis analítica de mecanismos; Análisis de velocidades; Análisis de aceleraciones; Diseño de levas; Rodamientos; Engranajes y trenes de engranajes.

Materiales 1: Organización atómica; Posiciones, Direcciones y Planos de red; Estructuras metálicas; estructuras cerámicas; Difracción de rayos X; Imperfecciones químicas, defectos, microscopia; Difusión, factores de difusión; Diagramas de fase; Regla de la palanca; Cinética, transformaciones; Endurecimiento; Aceros y fundiciones; Aleaciones, Cerámicos y vidrios; Propiedades.

Mecánica de Sólidos: Tensiones y deformaciones en barras cargadas axialmente; Tensiones y deformaciones bidimensionales y tridimensionales; Torsión; Fuerza cortante y momento flector; Tensiones en vigas; Deformaciones en vigas; Pilares; Método de energía en el análisis estructural.

Sexto Semestre

Electrónica 2: Conceptos básicos; Características del amplificador realimentado; Amplificadores operacionales; Diseño de filtros activos mediante amplificadores operacionales; Estabilidad y generadores de formas de onda; Ruido.

Elementos de Máquinas: Definición y objeto de estudio de los elementos de máquinas; Arboles de transmisión; Transmisiones por fricción; Resortes helicoidales; Cojinetes de deslizamiento; Cojinetes de rodadura; Órganos de unión, Engranajes para ejes paralelos; Dimensionamiento de engranajes para ejes paralelos; Engranajes para ejes concurrentes; Engranajes de tornillo sin fin y rueda; Mecanismos de engranajes.

Actuadores y Máquinas Eléctricas: Actuadores; Circuitos magnéticos; Transformadores y autotransformadores; Máquinas de corriente continua; Máquinas síncronas; Máquinas asíncronas; Motores de potencia fraccionaria; Introducción al control de motores; Prácticas laboratoriales.

Fenómenos de Transporte: Introducción, Propiedades de los fluidos; Estática de los fluidos; Principios básicos de los fluidos; Consideración energética en el flujo estacionario; Cantidad de movimiento y fuerza en flujo; Semejanza y análisis dimensional; Flujo incomprensible estacionario en conducto a presión; Temas adicionales: Golpe de ariete, Sustentación y Circulación, Supercavitación, Conducción en régimen estacionario, Conducción en régimen transitorio, Fundamentos de convección, Convección forzada en fluidos de una sola fase, Convección natural en fluidos de una sola fase, Radiación, Intercambiadores de calor.

Proyecto 1: Introducción a los autómatas programables; Funciones básicas de un controlador lógico programable; Microcontroladores PIC; Funciones especiales; Intergaces de comunicación; Elaboración de proyectos.

Diseño Lógico Digital: Sistemas numéricos; Codificación de mensajes; Funciones Lógicas; Circuitos y familias lógicas; Sistemas combinacionales; Memorias; Circuitos secuenciales; Prácticas laboratoriales.

Organización de Empresas: Conceptos y principios básicos de administración; Fundamentos; Las organizaciones y su entorno; La organización formal e informal; Las organizaciones productivas; La empresa; El planeamiento estratégico; Los recursos humanos en las organizaciones.

Séptimo Semestre

Procesamiento Digital de Señales: Introducción sobre señales y sistemas; Conceptos de muestreo y reconstrucción de señales; Sistemas lineales e invariantes en el tiempo; Análisis en el dominio de la frecuencia; Filtros digitales; Acondicionamiento y adquisición básica de la señal.

Sistemas de Control Automático 1: Modelado matemático de sistemas físicos; Formulación de modelo en el espacio de estado de sistemas lineales de coeficientes variables en el tiempo; Solución en el espacio de estado; Formulación de modelo en función de transferencia; Lugar geométrico de las raíces; Análisis frecuencial; Sistemas discretos.

Controladores Lógicos: Control de procesos industriales; Sensores y actuadores; Controladores lógicos programables; Especificación de sistemas de control secuencial; Control difuso.

Sistemas Hidráulicos y Neumáticos: Introducción; Sistema oleohidráulico; Fluidos; Tanques; Contaminación; Filtros; Conducciones hidráulicas; Bombas oleohidráulicas; Válvulas oleohidráulicas; Actuadores oleohidráulicas; Acumuladores; Circuitos básicos; Análisis térmico; Generación y distribución de aire comprimido; Válvulas neumáticas; Actuadores neumáticos; Sistema oleoneumático.

Sistemas Digitales 1: Lenguaje de programación de hardware VHDL; Procesado y mecanismo de simulación del lenguaje VHDL; Algoritmo de la máquina de estado; Cartas ASM; Diseño de cartas ASM mediante VHDL; Síntesis; Modelador con VHDL; La gestión del diseño; Prácticas: Máquinas contadores y controladores.

Proyecto 2: Sistemas robóticos para movimientos lineales y posicionamiento; Movimiento guiado con sensores de reflexión directa; Estación de carga con avance; Avance hasta un obstáculo; Giros y avances; Movimiento guiado con detector analógico inductivo; Determinación de comportamiento óptimo; Movimiento guiado con webcam; Detección de piezas con webcam.

Dibujo Mecánico: Recapitulación de vistas, secciones y cortes; Clasificación de los dibujos; El dibujo técnico en proyectos industriales; Acotación de planos en dibujo mecánico; Representación de piezas fundidas; Representación de estructuras metálicas y de calderería; Elementos de unión y sujeción; Terminación de superficies; Acotación de tolerancias; Transmisiones mecánicas; Representaciones específicas; Cañerías y tuberías; Diseño gráfico por computadora en dibujo mecánico.

Octavo Semestre

Sistemas de Control Automático 2: Diseño de compensadores por el método del lugar geométrico de las raíces; Análisis y diseño de control automático industrial; Síntesis de sistemas de control en el espacio de estado; Síntesis de controladores por el método de respuesta en frecuencia.

Instrumentos para Control y Automatización: Fundamentos de ingeniería de mediciones; Acondicionamiento de la señal; Sensores de magnitudes eléctricas y magnéticas; Medición de posición y variables de movimiento; Medición de vibraciones; Medición de fuerza y deformación; Medición de temperatura; Medición de presión; Válvulas de control y actuadores neumáticos; Caudalímetros.

Sistemas Digitales 2: Organización básica de computadores; Estructuras de la CPU; Máquinas reales; Diseño de procesadores; Unidad aritmética lógica; Tópicos avanzados de diseño de procesadores; Diseño de sistemas de memoria; Sistemas de entrada y salida; Paralelismo.

Fundamentos de Electrónica Industrial: Semiconductores de potencia (diodos de potencia, interruptores de potencia, MOSFET, IGBT, GTO); Introducción a los sistemas de conversión de energía eléctrica; Sistemas trifásicos; Accionamientos eléctricos; Accionamientos trifásicos; Topologías de convertidores electrónicos de potencia (rectificadores, inversores, convertidores DC/DC, convertidores AC/AC, ciclo convertidores y convertidores matriciales), Convertidores compuestos.

Proyecto 3: Introducción a la robótica; Conceptos generales de microrobótica; Robótica educativa; Microcontroladores: Prácticas de montaje y programación; Programación y utilización de actuadores; Programación y utilización de sensores; Elaboración de proyectos.

Introducción a la Investigación: Conceptos generales sobre investigación; Ciencia, tecnología, investigación científica; desarrollo tecnológico; Ideas para una investigación; El problema de investigación; Marco teórico; Alcances del estudio; Formulación de la hipótesis; Diseños de investigación; Muestra; Recolección y análisis de datos; Documentación de investigación.

Contabilidad y Finanzas: Conceptos y principios; Introducción a los conceptos básicos de la contabilidad; Contabilidad e información contable: documentos y registros contables; Análisis de la situación financiera y económica de la empresa en base a su información contable; Estados financieros; Índices financieros; Las disposiciones legales que regulan el tratamiento de la información contable; Eficiencia financiera y económica.

Noveno Semestre

Robótica 1: Introducción; Antecedentes históricos; Morfología; Cinemática directa e inversa; Modelado dinámico; Sistema de visión; Aplicaciones de los robots.

Protocolos de Comunicación: Conceptos de automatización industrial; Estructura CIM; Comunicaciones industriales; Sistemas de transporte y transmisión de señales; Comunicaciones mediante buses de campo.

Sistemas de Control Digital: Introducción a los sistemas de control en tiempo discreto; Diseño de sistemas de control en tiempo discreto; Análisis en el espacio de estado; Control óptimo cuadrático; Control predictivo.

Proyecto 4: Introducción a la programación visual; Lenguajes de programación (VisualBasic.NET, Delphi; Visual C·.NET); Ciclo de vida de un proyecto; Proyectos (Aplicaciones, estudio de factibilidad, planificación, etapas).

Legislación: Introducción al Derecho; Sujetos del Derecho; Objeto de la relación jurídica; Causa de la relación jurídica; Regímenes vigentes (Derecho civil, penal, tributario, administrativo, aduanero, ambiental, humano); Contratos; Derechos reales; Derechos del trabajo; Ejercicio profesional.

Formulación y Gestión de Proyectos: Conceptos y principios: Idea; Proyectos de inversión; Proyectos de innovación; Introducción a la formulación de proyectos de inversión; Estudios del proyecto de inversión: Técnico, Económico-Financiero; Evaluación de un proyecto de inversión; Criterios de evaluación; Marco lógico; Ejecución y control del proyecto de inversión.

Décimo Semestre

Gestión de Calidad y Medio Ambiente: Conceptos y herramientas básicas de la calidad; Herramientas gerenciales de la calidad; Gestión de la calidad; Gestión de procesos; Gestión de clientes; Gestión de personas; Gestión estratégica; Auditoría de calidad; Ingeniería ambiental; Gestión ambiental; Infraestructura nacional de la calidad; Componentes técnicos de una infraestructura nacional de la calidad.

Robótica 2: Robots móviles; Robots evolutivos; Robots articulados, locomoción y reconfiguración; Interacción hombre-robot, Robótica distribuida.

Redes Industriales: Fundamentos de la comunicación y servicios de comunicación; Redes de comunicación; Red AS-Interface; Red PROFIBUS, Red ETHERNET INDUSTRIAL; Sistema de supervisión SCADA; Proyecto de automatización en laboratorio con PLC, redes industriales y Scada.

Seguridad en el Trabajo: Conceptos de higiene en el trabajo; Introducción a la higiene y seguridad industrial; Agentes físicos; Ruidos; Temperatura; Agentes químicos: sustancias tóxicas; Prevención de accidentes; Incendios: prevención.