Reto:MAKER-USV-01
MAKER-USV-01: USV autónomo de bajo coste para monitorización del Mar Menor
Tipo de reto
Gran-Reto
Modalidad
Colaborativo
Coordinador/es
- Óscar de Francisco Ortiz (oscar.defrancisco@upct.es)
Descripción breve
El reto propone diseñar y fabricar un mini catamarán autónomo (USV) destinado a realizar misiones de
recopilación de datos en el Mar Menor. El equipo desarrollará una plataforma ligera y de bajo coste mediante
impresión 3D, integrando electrónica de control basada en Pixhawk y el ecosistema ArduPilot para la
planificación y ejecución de misiones autónomas (rutas,waypoints y patrones de muestreo). El objetivo es
obtener un prototipo funcional capaz de navegar de forma segura en entornos costeros, registrar y transmitir
telemetría, y permitir la integración de sensores para campañas de medida (por ejemplo, parámetros
fisicoquímicos del agua). Se trabajará sobre el diseño del casco y la estanqueidad, el sistema de propulsión y
energía, la arquitectura eléctrica, la comunicación con estación de tierra y la configuración del piloto automático
(calibración, modos de navegación y seguridad).
El resultado final se orienta a una demostración verificable: ejecución de misiones predefinidas y retorno a punto
de origen, con registro de datos y visualización en tiempo real o post-proceso. El proyecto combina fabricación
Producto, prototipo o resultado final esperado
Se espera obtener un prototipo demostrable de mini catamarán autónomo impreso en 3D, con electrónica
integrada y configuración completa en ArduPilot, listo para su presentación en la Feria de Retos UPCT. El
sistema incluirá:
- Casco tipo catamarán con diseño modular (acceso rápido a electrónica, compartimentos estancos y
puntos de montaje para sensores). - Sistema de propulsión doble y gobierno adecuado al formato, con dimensionado básico de potencia
y autonomía. - Sistema de energía (batería, protecciones y distribución), con medidas de seguridad y monitorización
(tensión/corriente). - Telemetría y estación de control para planificar misiones, cargar waypoints y registrar logs de
navegación. - Configuración y validación de modos autónomos: misión automática, retorno a casa (RTL) y
geocerca (geofence) como medidas de seguridad.
La demostración final consistirá en ejecutar una misión autónoma simulada y/o controlada (en
entorno seguro) siguiendo una ruta definida, registrando datos de navegación (posición, rumbo,
velocidad, consumo) y permitiendo la integración de al menos un sensor de medida ambiental o un
módulo “dummy” de carga útil. Se priorizará la robustez, la repetibilidad de la misión y la claridad de
la demostración.
Competencias a adquirir por los estudiantes
El estudiantado adquirirá competencias prácticas en diseño CAD y fabricación aditiva orientada a funcionalidad
(tolerancias, ensamblaje y estanqueidad), integración de electrónica y cableado con criterios de seguridad, y
configuración de un piloto automático real con ArduPilot (calibración, modos de navegación, misiones y
parámetros). Desarrollarán habilidades en robótica móvil y navegación (sensores, control, telemetría, registro y
análisis de logs), además de gestión energética (autonomía, protecciones y monitorización).
El reto fomenta trabajo en equipo, documentación técnica, planificación por hitos, pruebas incrementales y
resolución de problemas reales (interferencias, fallos de comunicación, agua/salitre, vibraciones). También se
trabajará la comunicación del proyecto: demostración pública del prototipo, presentación de resultados y
enfoque de impacto aplicado a monitorización ambiental del Mar Menor.
Composición esperada del equipo
Equipo recomendado de 4 a 8 estudiantes, con perfil preferente de titulaciones de ingeniería (Electrónica
Industrial y Automática, Mecánica, Telecomunicación, Industrial, Naval) y participación interdisciplinar deseable.
Se valoran conocimientos previos básicos en: diseño CAD e impresión 3D, electrónica y sistemas embebidos.
Roles orientativos:
- Diseño mecánico/casco y estanqueidad.
- Estudio Flotabilidad y Estabilidad.
- Electrónica, distribución de potencia y protecciones.
- Integración Pixhawk/ArduPilot y comunicaciones.
- Validación, pruebas, análisis de datos y documentación.
El reto es especialmente adecuado para estudiantes de cursos intermedios/finales con interés en robótica,
fabricación digital y sistemas autónomos, aunque puede incorporar perfiles junior en tareas de diseño,
documentación y pruebas bajo supervisión.
Colaboraciones externas previstas (opcional)
Se prevé explorar colaboraciones con entidades vinculadas al Mar Menor para orientar necesidades de medida
y escenarios de uso (administración local/regional, grupos de investigación, asociaciones ambientales).
También se contempla colaboración técnica con empresas o profesionales del ámbito náutico y de
instrumentación para asesoramiento sobre estanqueidad, materiales y validación en entorno marino.
Equipos participantes
- [4 integrantes] Nombre: "Equipo UPCT Makers"
- Representante: Adrián Vidal Sanmartín (Grado en Ingeniería Electrónica Industrial y Automática), Eduardo Baeza López (Grado en Ingeniería Eléctrica), Pablo Antonio Celdrán García (Grado en Ingeniería Eléctrica), Fernando Abril Lázaro (Ingeniería Naval).