ELEKTRA Pro

Componentes pasivos

• Resistencia: limitar corriente, dividir tensión, polarizar; series E24/E96.
• Capacitor: filtrar, acoplar, desacoplar. τ = RC, V(t) = V_s(1−e^(−t/RC))
• Inductor: buck/boost, filtrado. Límites reales: saturación y corriente de ripple.
• Diodos: rectificador, Schottky, Zener, TVS (protección ESD).

Semiconductores y conmutación

• BJT: I_C = hFE·I_B, saturación ~0,2 V.
• MOSFET: P = I²·R_DS(on) + Q_g·V·f
• IGBT: alta tensión y corriente (inversores, tracción).
• SCR/Triac: control de fase en CA, snubber y cruce por cero.
• Diodo de rueda libre obligatorio con cargas inductivas (relés, motores, solenoides).

Amplificadores y fuentes

• No inversor G = 1 + R_f/R_in · inversor G = −R_f/R_in
• Buffer, sumador, integrador, derivador, comparador Schmitt.
• Reales: GBP, slew rate, offset, CMRR, ruido.
• Lineales: trafo + rectificador + filtro + LDO. Conmutadas: buck, boost, flyback (η 85-95 %, cuidado con EMI).
• Puente H para motores: sentido, PWM y frenado.

Filtros y respuesta en frecuencia

• f_c = 1/(2πRC) · −20 dB/década por polo.
• Butterworth (plano), Chebyshev (rápido), Bessel (fase lineal).
• Activos Sallen-Key y anti-aliasing antes del ADC.
• Bode: márgenes de ganancia y fase en lazos realimentados.

Digital, microcontroladores y buses

• Boole y Karnaugh; familias TTL (5 V) y CMOS (3,3 V) — no mezclar niveles sin traductor.
• Periféricos: GPIO, ADC (LSB = V_ref/2^n), PWM (V_med = D·V), timers, DMA.
• Tiempo real: máquinas de estado no bloqueantes, watchdog, prioridades.

PCB, EMI y medida

• Plano de masa continuo; retorno por camino mínimo; un solo punto de unión analógico/digital.
• Desacoplo: 100 nF por pin + bulk 10-100 µF por rail, lo más cerca posible.
• Ancho de pista: ~1 mm por cada 1 A (regla práctica, verificar con IPC-2221).
• Instrumentos: multímetro True RMS; osciloscopio con BW ≥5× la señal, sonda ×10 compensada.
• Al depurar: alimentación → reloj → reset → señales. Medir, no suponer.

Cinemática

• GDL, espacio de trabajo, redundancia, singularidades.
• Denavit-Hartenberg: a, α, d, θ → matrices homogéneas.
• Jacobiano: ẋ = J(q)·q̇; determinante nulo = singularidad.
• Inversa analítica (rápida) o numérica (iterativa).
• Morfologías: cartesiana, SCARA, antropomórfica, delta, diferencial, omnidireccional.

Actuadores y transmisión

• DC con encoder (PWM + puente H), servo (pulso 1-2 ms), paso a paso (microstepping), BLDC con FOC.
• Reductor: i = N2/N1; n_out = n_in/i, T_out = T_in·i·η
• Transmisión: engranajes, correa dentada, husillo v = paso·rpm, cremallera.
• Backlash y eficiencia definen la precisión real.

Control

• PID: u = Kp·e + Ki∫e + Kd·ė con anti-windup y filtro de derivada.
• Ajuste: P → I → D; o Ziegler-Nichols. Métricas: sobreimpulso, asentamiento, error estacionario.
• Cascada corriente → velocidad → posición (cada lazo 5-10× más rápido).
• Trayectorias: trapezoidal, perfil S (jerk limitado), splines cúbicos.
• Avanzado: espacio de estados, LQR, MPC.

Sensores

Percepción, SLAM y navegación

• Odometría diferencial acumula error: corrige con fusión de sensores.
• Kalman / EKF / UKF; partículas para localización global.
• SLAM: Gmapping, Cartographer, ORB-SLAM.
• Planificación: A*, Dijkstra, RRT*; local: DWA, TEB, campos de potencial.

ROS 2 en la práctica

• Nodos con responsabilidad única; topics (pub/sub), servicios (req/resp), acciones (largo plazo con feedback).
• TF2 para transformadas entre marcos: base_link, odom, map.
• URDF/SDF para modelo cinemático e inercial; simulación en Gazebo o Isaac Sim.
• rviz2, ros2 bag, colcon, launch files; QoS coherente entre pub y sub.

Visión y energía

• Modelo pinhole e intrínsecos; calibración con tablero; Z = f·B/d en estéreo.
• Detección (YOLO), segmentación, pose 6D, ICP para nubes de puntos.
• Batería: E(Wh) = V·C(Ah); autonomía ≈ E·η/P_media. BMS obligatorio.
• Picos de arranque de motores: 3-5× la corriente nominal.

Prefijos SI

Código de colores de resistencias

Calibre de cobre (orientativo)

Valores orientativos de cable único al aire. No sustituyen la norma aplicable ni la tabla del fabricante.

Chuleta de fórmulas

Ruta de aprendizaje

• 0-6 meses: matemáticas, física, teoría de circuitos, metrología.
• 6-18 meses: semiconductores, amplificadores, fuentes, digital, microcontroladores, PCB y soldadura.
• 12-24 meses: Laplace, control PID, máquinas, electrónica de potencia, accionamientos.
• 18-36 meses: cinemática y dinámica, ROS 2, sensores, visión, planificación, sistemas completos.
• Maestría: MPC, SLAM, aprendizaje aplicado, diseño para fabricación y gestión de proyectos.

Regla práctica: por cada hora de teoría, dos horas de banco de pruebas. Sin medir y fallar no hay ingeniero.

Opción A — sin programar

• Guarda este archivo como index.html.
• Súbelo a PWABuilder, WebIntoApp o Median, o publica en Netlify/GitHub Pages.
• Genera el APK, descárgalo e instálalo activando "orígenes desconocidos".

Opción B — PWA instalable (sin APK)

Publica el HTML por HTTPS y desde Chrome Android usa ⋮ → Añadir a pantalla de inicio. Queda como app con icono y funciona offline.

// manifest.json
{
  "name": "ELEKTRA Pro",
  "short_name": "ELEKTRA",
  "start_url": "./index.html",
  "display": "standalone",
  "theme_color": "#0b1220",
  "icons": [
    { "src": "icon-192.png", "sizes": "192x192", "type": "image/png" },
    { "src": "icon-512.png", "sizes": "512x512", "type": "image/png" }
  ]
}

// sw.js
const CACHE = 'elektra-v1';
self.addEventListener('install', e => {
  e.waitUntil(caches.open(CACHE).then(c =>
    c.addAll(['./', './index.html', './manifest.json'])));
});
self.addEventListener('fetch', e => {
  e.respondWith(caches.match(e.request).then(r => r || fetch(e.request)));
});

En el HTML: dentro de la cabecera añade la etiqueta link con rel="manifest" y href="manifest.json"; y en el script registra el service worker con navigator.serviceWorker.register('sw.js').

Opción C — Capacitor (APK firmado)

npm init -y
npm install @capacitor/core @capacitor/cli @capacitor/android
npx cap init "ELEKTRA Pro" com.tuempresa.elektra --web-dir=www
# copia el index.html y los iconos dentro de www/
npx cap add android
npx cap sync
npx cap open android

Requiere Node.js, Android Studio y JDK 17+. Genera APK de depuración y AAB firmado para Play Store.

Opción D — WebView en Kotlin

class MainActivity : AppCompatActivity() {
  override fun onCreate(s: Bundle?) {
    super.onCreate(s)
    val w = WebView(this)
    w.settings.javaScriptEnabled = true
    w.settings.domStorageEnabled = true
    w.loadUrl("file:///android_asset/index.html")
    setContentView(w)
  }
}

Coloca index.html en app/src/main/assets/ y compila con ./gradlew assembleDebug. Firma con apksigner o desde Android Studio.