Diseño y montaje de puertas de garaje automatizadas

En el dinámico entorno del Instituto de Secundaria San José de Badajoz, un grupo de cuatro estudiantes de 4º de ESO ha llevado a cabo un proyecto desafiante y técnicamente sofisticado durante el mes de marzo de 2024. Divididos en dos parejas, estos alumnos se embarcaron en el diseño y montaje de puertas de garaje automatizadas, utilizando relés y sistemas de transmisión de movimiento mediante engranajes reductores y piñón cremallera. Este proyecto no solo busca enseñar habilidades avanzadas en automatización y mecánica, sino también resaltar la importancia de la reutilización y la sostenibilidad, alineándose con varios Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS).

Tecnología y sostenibilidad en el aula

El viaje comenzó con una intensa fase de investigación. Los estudiantes exploraron los componentes necesarios para automatizar una puerta de garaje, comprendiendo el funcionamiento de relés, engranajes reductores y piñón cremallera. También se centraron en reutilizar componentes y materiales disponibles, minimizando así el coste económico y el impacto ambiental. Esta fase de búsqueda y análisis no solo les proporcionó conocimientos técnicos, sino que también fomentó su capacidad de discernir entre información relevante y aplicable.

Diseño innovador y funcional

Con una base sólida de conocimientos, los alumnos avanzaron a la fase de diseño, utilizando Tinkercad, una herramienta de diseño asistido por computadora (CAD). Tinkercad les permitió crear planos detallados y modelos tridimensionales de las puertas de garaje, además de simular el montaje eléctrico, proporcionando una visión integral del funcionamiento de los sistemas automatizados antes de la construcción real.

Los estudiantes pasaron por varias etapas de diseño:

1. Conceptualización y Bocetos: Desarrollo de ideas iniciales y diseño preliminar.
2. Modelado 3D: Creación de modelos precisos para visualizar el funcionamiento y la estructura.
3. Optimización: Refinamiento de los diseños para garantizar eficiencia y funcionalidad.

De la teoría a la práctica: montaje y programación

La fase de montaje fue donde la teoría se convirtió en práctica. En el taller del instituto, los estudiantes utilizaron herramientas manuales y eléctricas, como destornilladores, llaves, taladros y alicates, para ensamblar los componentes según sus diseños. Además, se promovió la sostenibilidad al reutilizar motores, relés y piezas de engranajes de proyectos anteriores.

El proceso de montaje incluyó:

• Construcción de la estructura: Ensamblaje de las piezas principales de las puertas y el marco, asegurando la estabilidad con tornillería y escuadras.
• Instalación del sistema de transmisión: Integración de engranajes reductores y piñón cremallera para el movimiento de las puertas.
• Automatización: Montaje de la placa protoboard para las conexiones eléctricas, instalación de finales de carrera para detectar la posición de las puertas, y conexión de una batería y un interruptor para el control de la alimentación. Todos estos elementos fueron cuidadosamente dispuestos y ajustados para garantizar un funcionamiento óptimo.

Impacto y reflexión

 
El resultado final fue la construcción de dos puertas de garaje completamente funcionales y automatizadas, reflejando el esfuerzo y la innovación de sus creadores. Este proyecto no solo permitió a los estudiantes aplicar conocimientos avanzados de mecánica y electrónica, sino que también subrayó la importancia de la sostenibilidad, alineándose con el ODS 12 (Producción y consumo responsables).

Además, el proyecto apoyó el ODS 4 (Educación de calidad) al proporcionar una experiencia educativa práctica e inclusiva, que fomentó el desarrollo de habilidades técnicas y blandas. La colaboración en parejas reforzó la capacidad de los estudiantes para trabajar en equipo, resolver problemas conjuntamente y comunicarse eficazmente.

Conclusión

El proyecto de diseño y montaje de puertas de garaje automatizadas en el Instituto de Secundaria San José de Badajoz es un claro ejemplo de cómo la educación STEAM puede integrarse de manera efectiva en el currículo escolar. Al combinar la enseñanza de habilidades avanzadas en automatización con la promoción de valores sostenibles, los estudiantes no solo aprendieron a crear sistemas complejos, sino que también desarrollaron una conciencia crítica sobre su impacto en el mundo.

Los alumnos, armados con destornilladores y relés, no solo construyeron puertas; construyeron una visión más consciente y comprometida con el medio ambiente. En cada ensamblaje y programación, en cada ajuste y optimización, se tejió una lección de vida, demostrando que la educación práctica y el compromiso con la sostenibilidad pueden ir de la mano para formar a los ciudadanos del mañana. Este proyecto no solo representa un logro técnico, sino también un paso hacia un futuro más sostenible y equitativo.