Guía docente de Prototipado Cnc y Arduino en Óptica y Optometría (M47/56/3/12)

Curso 2023/2024
Fecha de aprobación por la Comisión Académica 27/09/2023

Máster

Máster Universitario en Investigación en Optometría y Óptica Visual

Módulo

Visión, Óptica y Tecnología

Rama

Ciencias

Centro Responsable del título

Escuela Internacional de Posgrado

Semestre

Anual

Créditos

3

Tipo

Optativa

Tipo de enseñanza

Semipresencial

Profesorado

  • Juan De La Cruz Cardona Pérez
  • Francisco Meléndez Muñoz

Horario de Tutorías

Juan De La Cruz Cardona Pérez

Email
  • Primer semestre
    • Lunes 12:00 a 15:00 (Despacho 121)
    • Miércoles 12:00 a 15:00 (Despacho 121)
  • Segundo semestre
    • Lunes 12:00 a 15:00 (Despacho 121)
    • Miércoles 12:00 a 15:00 (Despacho 121)

Francisco Meléndez Muñoz

Email

Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Máster)

  • Programas para el diseño en 3D y vectorial 2D 
  • Programas para la segmentación de capas y generación de archivos GCODE.
  • Impresión 3D de prototipos para óptica y optometría 
  • Corte láser de prototipos para óptica y optometría
  • Introducción al sistema Arduino
  • Luces, sensores y mecanizaciones de Arduino para su aplicación a la óptica y optometría
  • Otros sistemas CNC de aplicación en Óptica y Optometría

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

Se recomienda haber tenido experiencias previas en diseño 3D, impresión 3D, corte láser y conocimientos básicos en electrónica, aunque no es necesario.

Competencias

Competencias Básicas

  • CB6. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
  • CB7. Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
  • CB8. Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
  • CB9. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
  • CB10. Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Competencias Generales

  • CG01. Comprender y ser capaz de aplicar el método científico para analizar, pensar de forma crítica y formular juicios, bien sean experimentales y/o teóricos, en el ámbito de la optometría y óptica de la visión. 
  • CG06. Trabajar en equipo y de forma interdisciplinar, aplicando a nuevos entornos laborales y de investigación principios, teorías y modelos de optometría y óptica visual. 
  • CG07. Aplicar los conocimientos adquiridos en establecimientos de Óptica, Clínicas, Hospitales y Empresas del Sector de la Optometría, Óptica de la Visión y Departamentos de Investigación. 

Competencias Específicas

  • CE12. Aprender la utilización de diferentes herramientas en cálculo, diseño e informática para el diagnóstico y tratamiento de patologías y disfunciones de la visión. 
  • CE17. Crear nuevos diseños de terapias y dispositivos para el tratamiento y mejora de la visión. 

Competencias Transversales

  • CT03. Tener un compromiso ético y social en la aplicación de los conocimientos adquiridos en el ámbito académico y profesional. 
  • CT04. Desarrollar las aptitudes para el trabajo cooperativo y la participación en equipos; y las habilidades de negociación, así como el espíritu emprendedor  
  • CT05. Desarrollar los valores de trabajo, esfuerzo, respeto y compromiso con la búsqueda de la calidad en el desarrollo de proyectos académicos y profesionales  

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

El alumno sabrá/comprenderá:

1. Las bases del diseño en 2D y 3D para su posterior aplicación a sistemas CNC (control numérico por computadora)
2. Diferenciar y aplicar los diferentes métodos de CNC para el prototipado de dispositivos para su uso en clínica e investigación en óptica y optometría.
3. Las ventajas de los diferentes métodos CNC (impresión 3D, corte láser, vinilo y fresado) para su utilización en óptica y optometría.
4. La utilidad del sistema de hardware y software abierto arduino para la automatización y mecanización de prototipos de utilidad en óptica y optometría

El alumno será capaz de: 

1. Utilizar programas de diseño 3D y 2D para el diseño de dispositivos y el uso posterior de programas de segmentación por capas y creación de archivo GCODE para la fabricación en corte láser, impresión 3D y fresado. 
2. Manejar todos los parámetros de una impresora 3D y corte láser para la fabricación de prototipos 3D y 2D.
3. Reconocer las diferentes técnicas de prototipado 3D que actualmente se utilizan en la industria de la Óptica y Optometría.
4. Programar de manera sencilla automatizaciones y mecanizaciones en arduino de aplicación directa en la óptica y optometría.
5. Trabajar de manera interdisciplinar para que a nivel tecnológico surjan nuevos dispositivos para detección y medida de problemas visuales.
6. Comprender las cuestiones éticas que involucran el desarrollo y diseño de nuevos productos y dispositivos, sobre todo en cuestiones como la protección de una idea, patentes y explotación empresarial.
7. Encontrar nuevas oportunidades de negocio en el desarrollo o mejora de dispositivos para la medida de la visión.

Programa de contenidos Teóricos y Prácticos

Teórico

1. Introducción a los sistemas CNC y su aplicación en la Óptica y Optometría

2. Impresión 3D (Modelado CAD, Programas de segmentación, Sistemas de impresión, materiales de impresión y aplicaciones)

3. Corte láser (Diseño, corte, grabado y aplicaciones)

4. Arduino (Introducción, programación, luces, sensores, mecanizaciones  y aplicaciones) 

5. Gestión de propiedad intelectual y patentes

Práctico

1. Diseño de piezas orientadas a la impresión 3D.

2. Diseño de piezas de corte y grabado laser.

3. Programación Arduino y diseño de dispositivos.

4. Proyecto final de asignatura.

Bibliografía

Bibliografía fundamental

  • Martín Cruz. (2019). Aprender impresión 3D para makers, con 100 ejercicios prácticos / David Martín Cruz. Marcombo. https://granatensis.ugr.es/permalink/34CBUA_UGR/1p2iirq/alma991014098459004990
  • Berchon, & Luyt, B. (2016). La impresión 3D : guía definitiva para makers, diseñadores, estudiantes, profesionales, artistas y manitas en general / Mathilde Berchon ; con la colaboración de Bertier Luyt. Editorial Gustavo Gili. https://granatensis.ugr.es/permalink/34CBUA_UGR/1egp27c/alma991014242076204990
  • Jorquera Ortega. (2017). Fabricación Digital : introducción al modelado e impresión 3D / Adam Jorquera Ortega. Ministerio de Educación de España. https://granatensis.ugr.es/permalink/34CBUA_UGR/1p2iirq/alma991014243447904990
  • Manual Corte Laser Bibliomaker. https://drive.google.com/file/d/1J8CKcqPnTPVU0Vl_508VYDla2PjaiJsC/view
  • Guía de referencia Arduino. https://www.arduino.cc/reference/es/
  • Arduino. (2025). Helion. https://granatensis.ugr.es/permalink/34CBUA_UGR/1p2iirq/alma991014410635204990

Enlaces recomendados

https://www.freecadweb.org/
https://www.tinkercad.com/
https://www.arduino.cc/
https://lasergrbl.com/
https://www.thingiverse.com/
https://blogs.ugr.es/bibliomaker/

Metodología docente

  • M01 Lección Expositiva 
  • M02 Lección y Contenidos Virtuales 
  • M06 Prácticas de Ordenador, Laboratorio o Gabinete 
  • M08 Tutorías Colectivas y Virtuales 
  • M09 Seminarios 
  • M11 Asistencia y Participación a Congresos y Jornadas. 
  • M14 Realización y Exposición de Trabajos Individuales 
  • M15 Realización y Exposición de Trabajos en Grupo 

Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final.)

Evaluación Ordinaria

E2. Problemas, ejercicios y casos resueltos en clase o individualmente a lo largo del curso (30%)

E3. Evaluación continua en sesiones Prácticas (20%)

E4. Valoración y exposición Final de Informes, Trabajos, Proyectos, etc… (individual o en grupo) (40%)       

E5. Aportaciones del estudiante en sesiones de discusión/debate y actitud del estudiante en las diferentes actividades desarrolladas. (10%)

Evaluación Extraordinaria

Examen oral/escrito (50%)

Valoración y exposición Final de Informes, Trabajos, Proyectos, etc… (individual o en grupo)   (50%) 

 

Evaluación única final

Examen oral/escrito (50%)

Valoración y exposición Final de Informes, Trabajos, Proyectos, etc… (individual o en grupo)   (50%) 

Información adicional