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Project
AutoLAB
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Orígenes del proyecto
Educación práctica
accesible
AutoLAB es un software educativo de simulación del comportamiento de vehículos de carretera. Es utilizado en la Universidad Politécnica de Madrid como material para la enseñanza a nivel de grado y máster en las materias de dinámica vehicular y motores alternativos.
Enseñar sobre dinámica vehicular o el funcionamiento de motores alternativos no es tarea fácil —más aún cuando las clases rondan el centenar de alumnos. Si bien estas ciencias se basan en conceptos físicos sencillos, el elevado número de variables involucradas complica notablemente el aprendizaje.
Con AutoLAB, la forma en que cada una de estas variables interviene en el comportamiento del vehículo se vuelve comprensible al dar al estudiante la libertad de modificar parámetros y observar la evolución de los resultados.
ORÍGENES DEL PROYECTO
El proyecto surgió por iniciativa del catedrático Luis Miguel Rodríguez Antón. Tras completar su asignatura de Motores Alternativos en enero de 2020, este profesor me contactó con un desafío en mente: dar a sus estudiantes la oportunidad de profundizar y experimentar libremente con los conceptos explicados en clase.
En una asignatura con un temario tan extenso como esta, la disponibilidad del profesorado para realizar clases practicas está limitada a 3 o 4 días por curso. Y con más de 100 de alumnos matriculados por semestre, resulta difícil ofrecer, por los métodos de enseñanza tradicionales, clases prácticas en las que todos los estudiantes puedan explorar los conceptos de dinámica vehicular y motores por su cuenta:
Antes de 2020, los estudiantes debían mirar y tomar notas mientras el profesor hacía uso de los equipos del laboratorio. Dichas sesiones no resultaban muy efectivas, por lo que el departamento comenzó a buscar una forma de proporcionar una educación dinámica, práctica, y ajustada al ritmo de cada estudiante, para que éste pudiera de verdad explorar e interiorizar los conceptos técnicos enseñados. Surge así la idea de AutoLAB.
Desafío de diseño
Materia compleja,
explicación sencilla
AutoLAB puede realizar dos tipos de simulaciones: la de un ensayo de prestaciones — cómo se comporta un vehículo con el acelerador pisado a fondo —, y la de un ensayo de consumos y eficiencias.
Por supuesto, para unos resultados precisos, ambas simulaciones requieren un elevado número de datos de entrada, tanto internos (tipo y características del motor, transmisión, cargas, etc.), como ambientales (condiciones del aire y el terreno).
AutoLAB consigue que el proceso de entrada de datos sea fácil y adaptado a la enseñanza: a diferencia de las soluciones de software orientadas al mundo profesional —donde las interfaces altamente complejas se justifican por la presuposición del conocimiento avanzado de sus usuarios, y la baja prioridad que dominen el programa en poco tiempo —, AutoLAB ofrece un diseño de interfaz sencillo, con funciones de asistencia inteligentes para que el estudiante aprenda conforme lo usa.
DISEÑO DE LA INTERFAZ
Asistencia en todo momento
AutoLAB cuenta con tres funciones clave para facilitar el uso y no perderse en el elevado número de variables y conceptos técnicos involucrados.
Ventanas de información
Cada uno de los campos de entrada cuenta con una pequeña ventana de asistencia, que se abre automáticamente cuando el alumno se dispone a rellenarlo, informándole sobre el significado de dicha variable, los valores orientativos, y su impacto en la simulación.
Búsqueda de resultados
Para facilitar la navegación entre las numerosas variables de resultados de la simulación, la aplicación cuenta con una barra de búsqueda.
Validación de datos
Antes de realizar la simulación, el programa verifica que se han introducido todos los datos, y alerta al usuario si hay algún valor inusual o proporcionado en un formato incorrecto.
Con precisiones superiores al 98% en el caso de las simulaciones de prestaciones, y al 93% en las simulaciones de consumos, AutoLAB es capaz de presentar una imagen del comportamiento de los vehículos de carretera totalmente apta para el campo de la enseñanza universitaria.
Tanto es así que, desde su lanzamiento, no solo se utiliza en las asignaturas de grado de Ingeniería Mecánica —como se planeó—, sino que también se emplea a nivel de máster en Ingeniería Automovilística.
Realismo y
precisión
Escalabilidad e
interoperabilidad
AutoLAB se diseñó con la intención de pasar la prueba del tiempo: por un lado, permite importar y exportar los datos a ficheros tipo Excel y .csv para poder ser utilizados, complementados o contrastados con otros programas de simulación y análisis de datos. Por otro lado, los modelos de simulación base están realizados en Simulink — un estándar en el sector —, de manera que otros académicos e investigadores pueden seguir mejorándolos y actualizando el programa.
Descubre más
Enlaces de interés
AutoLAB forma parte de la suite de aplicaciones EscritorioUPM de la Universidad Politécnica de Madrid. Puedes encontrar más información sobre ésta aquí y en la página oficial de descarga de AutoLAB.
El desarrollo de AutoLAB constituyó también mi Trabajo de Fin de Grado en Ingeniería Mecánica, calificado con matrícula de honor. Puedes explorar la memoria del proyecto aquí: