Desarrollo de un sistema dosificador y de entretenimiento automático para perros de tamaño mediano

En el siguiente trabajo de ingeniería se presenta el desarrollo de un prototipo automatizado para el cuidado integral de perros de raza mediana, capaz de suministrar alimento, hidratación y entretenimiento de forma remota. El objetivo principal es diseñar y construir un sistema que permita a los due...

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Autores:
Portilla Corredor, Paula Andrea
Carvajal Galofre, Julian Andres
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2025
Institución:
Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
Repositorio:
Repositorio UNAB
Idioma:
spa
OAI Identifier:
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Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/20.500.12749/30858
Palabra clave:
Mechatronic
Automation
Food dispenser
Remote monitoring
Pets
Automatic
Dispenser
Automatic control
Prototype development
Mobile applications
Remote sensing
Open source software
Mecatrónica
Control automático
Desarrollo de prototipos
Aplicaciones móviles
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Software de código abierto
Automatización
Dispensador de alimento
Monitoreo remoto
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description En el siguiente trabajo de ingeniería se presenta el desarrollo de un prototipo automatizado para el cuidado integral de perros de raza mediana, capaz de suministrar alimento, hidratación y entretenimiento de forma remota. El objetivo principal es diseñar y construir un sistema que permita a los dueños de mascotas garantizar su bienestar durante sus ausencias, integrando sensores, actuadores y mecanismos electrónicos controlados mediante una aplicación móvil. En las siguientes secciones se abordarán las etapas de definición de requerimientos; diseño mecánico y electrónico; integración de hardware y software; implementación de la aplicación de control y finalmente pruebas de funcionamiento.
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El objetivo principal es diseñar y construir un sistema que permita a los dueños de mascotas garantizar su bienestar durante sus ausencias, integrando sensores, actuadores y mecanismos electrónicos controlados mediante una aplicación móvil. En las siguientes secciones se abordarán las etapas de definición de requerimientos; diseño mecánico y electrónico; integración de hardware y software; implementación de la aplicación de control y finalmente pruebas de funcionamiento.RESUMEN................................................................................................................. 8 1. INTRODUCCIÓN. .............................................................................................. 9 1.1 DESCRIPCIÓN BREVE DEL PROBLEMA ....................................................... 9 1.2 JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA ............................................................... 10 2. OBJETIVOS. .................................................................................................... 11 2.1 OBJETIVO GENERAL ................................................................................... 11 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS .......................................................................... 11 3. ESTADO DEL ARTE ........................................................................................ 12 4. MARCO TEÓRICO .......................................................................................... 14 4.1 NORMATIVIDAD ........................................................................................... 14 4.2 DOSIFICADOR DE ALIMENTOS ................................................................... 15 4.3 SISTEMAS DOMÓTICOS .............................................................................. 15 4.4 MECANISMOS DE DOSIFICACIÓN .............................................................. 16 4.5 RECIPIENTE DE ALMACENAMIENTO ......................................................... 18 4.6 SISTEMAS IOT .............................................................................................. 18 5. METODOLOGÍA .............................................................................................. 19 6. DESARROLLO DEL PROYECTO .................................................................... 20 6.1 REQUERIMIENTOS DEL SISTEMA .............................................................. 20 6.2 DISEÑO MECÁNICO..................................................................................... 24 6.2.1 MODELO INICIAL DEL PROTOTIPO .......................................................... 24 6.2.2 CONSIDERACIONES DE DISEÑO Y SELECCIÓN DE MATERIALES ....... 25 6.2.3 MODELO FINAL DEL PROTOTIPO ............................................................ 27 6.3 DISEÑO ELECTRÓNICO .............................................................................. 28 6.3.1 SELECCIÓN Y VALIDACIÓN DE COMPONENTES ................................... 29 6.3.2 CIRCUITOS IMPLEMENTADOS .......................................................... 29 6.3.2.1 CONTROLADOR PRINCIPAL ESP32 .................................................. 29 6.3.2.2 MÓDULO DE PESO HX711 ................................................................. 31 6.3.2.3 FUENTE DE ALIMENTACIÓN Y REGULACIÓN .................................. 33 6.3.2.4 REGULADOR SECUNDARIO LM2596 ................................................ 34 6.3.2.5 CONTROL DE RELÉS ......................................................................... 35 6.3.2.6 SENSORES DE NIVEL ........................................................................ 36 6.3.2.7 INDICADORES LED............................................................................. 37 6.3.3 DISEÑO DEL ESQUEMÁTICO Y LAYOUT DE LA PCB .............................. 38 6.3.4 FABRICACIÓN Y ENSAMBLAJE DE LA PCB ............................................. 39 6.3.5 PRUEBAS DE FUNCIONAMIENTO E INTEGRACIÓN ............................... 39 6.4 DISEÑO DE CONTROL ................................................................................ 40 6.4.1 PROCESADOR Y ARQUITECTURA DE CONTROL ................................... 40 6.4.2 CONCEPCIÓN DEL CONTROL .................................................................. 40 6.4.3 ALGORITMO Y LÓGICA DE PROGRAMACIÓN ......................................... 41 7. RESULTADOS OBTENIDOS ........................................................................... 42 7.1 APLICACIÓN DE CONTROL INTEGRADO AL PROTOTIPO ........................ 42 7.1.1 FUNCIONALIDADES PRINCIPALES .......................................................... 42 7.1.2 TECNOLOGÍAS UTILIZADAS ..................................................................... 44 7.1.3 COMUNICACIÓN ENTRE COMPONENTES .............................................. 46 7.2 INTEGRACIÓN HARDWARE-SOFTWARE ................................................... 46 7.3 PRUEBAS DE VALIDACIÓN ......................................................................... 50 CONCLUSIONES .................................................................................................... 52 RECOMENDACIONES ............................................................................................ 53 INTEGRACIÓN HARDWARE-SOFTWARE ......................................................... 53 PRECISIÓN DEL SENSOR DE PESO ................................................................. 53 AISLAMIENTO FRENTE A HUMEDAD Y DERRAMES ....................................... 53 CONTROL Y FLUIDEZ DEL DOSIFICADO ......................................................... 54 RESISTENCIA AL CONTACTO FÍSICO CON EL ANIMAL .................................. 54 REFERENCIAS ....................................................................................................... 55 ANEXOS ................................................................................................................. 59PregradoThe following engineering work, the development of an automated prototype for the comprehensive care of medium-sized dogs is presented. This system is capable of remotely providing food, hydration, and entertainment. The main objective is to design and build a solution that enables pet owners to ensure their pets’ well-being during their absence, integrating sensors, actuators, and electronic mechanisms controlled through a mobile application. The following sections address the stages of requirements definition; mechanical and electronic design; hardware and software integration; implementation of the control application; and, finally, functional testing.Modalidad Presencialapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Desarrollo de un sistema dosificador y de entretenimiento automático para perros de tamaño medianoDevelopment of an automatic dispensing and entertainment system for medium-sized dogsIngeniero MecatrónicoUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería MecatrónicaIMK-1789info:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPMechatronicAutomationFood dispenserRemote monitoringPetsAutomaticDispenserAutomatic controlPrototype developmentMobile applicationsRemote sensingOpen source softwareMecatrónicaControl automáticoDesarrollo de prototiposAplicaciones móvilesSensores remotosSoftware de código abiertoAutomatizaciónDispensador de alimentoMonitoreo remotoMascotasAutomáticoDispensadorINFOBAE. Las mascotas son cada vez más comunes en los hogares colombianos: ¿cuáles son los nombres más usados? [en línea]. 21 octubre 2023. Disponible en: https://www.infobae.com/colombia/2023/10/21/las-mascotas-son-cada-vez-mas comunes-en-los-hogares-colombianos-cuales-son-los-nombres-mas-usados/. [Acceso: 3 agosto 2024].AUFLOSUNG. Dispensador Automático de Alimentos para Mascotas. [en línea]. Amazon. en: https://www.amazon.es/Auflosung-Dispensador Autom%C3%A1tico-Alimentador-Dispensadores/dp/B0BK8LRKN8. [Acceso: 3 agosto 2024].MELLERWARE. Comedero Automático Petto Eat. [en línea]. Disponible en: https://mellerware.com/products/comedero-automatico-petto-eat. [Acceso: 19 agosto 2024].HACEB. Dispensador de Alimentos para Mascotas Haceb. [en línea]. Disponible en: https://www.haceb.com/dispensador-de-alimentos-mascotas-haceb 7704353437515/p?idsku=543. [Acceso: 19 agosto 2024].AMAZON. Dispensador Automático de Alimentos para Mascotas. [en línea]. 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