Cielo Arqueado
Proyecto de título, 2025–2026
Profesor guía Alberto González. En colaboración con PUCOBRE
- Investigación en terreno
- Rhinoceros
- Acero cortado con láser
- Módulos LED y audio
- Maqueta a escala real
Un cielo de luz, imagen y sonido para la cabina de una perforadora subterránea, pensado para devolverle al operador la señal luminosa del día.
- 0–40 lux
- medidos a la altura de los ojos en seis equipos de la faena
- 250 lux mEDI
- mínimo diurno que recomienda el consenso experto
- 112–236 lux mEDI
- estimados para el prototipo, según la estatura del operador
- 3,35 kg
- pesa el gabinete en su segunda iteración; la primera, unos 7
Los lux medidos en terreno son fotópicos y la mEDI mide el estímulo de la luz sobre el reloj circadiano: no son la misma unidad. Con luz blanca, 40 lux quedan muy por debajo del mínimo.
Contexto
Los operadores de maquinaria en minería subterránea trabajan jornadas de hasta doce horas sin luz natural. En la faena Punta del Cobre, de PUCOBRE, medí la iluminancia en seis equipos y conversé con siete operadores y con jefes de área.
Mantenían apagada la luz interior de la cabina porque deslumbra. Describieron una somnolencia difícil de manejar al final de cada turno de siete días y una supervisión monótona que puede ocupar la jornada completa.
Criterios de diseño
La empresa no permite instalaciones fijas en la mina, así que la solución debía viajar en la máquina. De la visita y de la evidencia sobre luz y ritmo circadiano salieron cinco criterios:
- Ir embarcado.
- No restar altura libre, reflejar en el parabrisas ni deslumbrar.
- Acercar el modo operativo a 250 lux de mEDI.
- Ofrecer imagen y sonido de naturaleza.
- No enmascarar las alarmas.
Solución
Un gabinete cóncavo de acero sobre el operador, con ocho módulos LED flexibles y dos parlantes. Funciona en dos modos: el operativo acompaña la configuración de la máquina con un cielo diurno en luz fría (6.500 K) y sonido de viento o agua; el de recuperación acompaña la supervisión con un bosque en hora dorada, luz cálida (2.000 a 3.000 K) y sonido de bosque o lluvia.
Proceso
La forma pasó de una grilla plana a una superficie alargada y cóncava. La vibración de la máquina descartó la impresión 3D y llevó al acero: la primera versión, en 2 mm, pesó unos 7 kg; la segunda, en 1 mm cortado con láser, 3,35 kg.
Diseñé y dibujé los planos de corte, y participé en el corte y las terminaciones. Luis Ángel e Iñaki Gilo fabricaron y asesoraron el gabinete, Álvaro Amar me enseñó a configurar los módulos y Roberto Ortega levantó la maqueta.
Resultado
En la maqueta de cabina a escala real, el sistema funcionó integrado y estable. La dosis de luz se estimó con un modelo basado en la norma CIE S 026: en la posición actual, el modo operativo entregaría entre 112 y 236 lux de mEDI, cerca del mínimo de 250 pero bajo él.
El aprendizaje de diseño es una tensión entre dos criterios: la posición que evita reflejos y deslumbramiento es la misma que limita la dosis. Según el modelo, adelantar e inclinar el panel la acercaría al mínimo.
Lo que falta. Ni la dosis ni el efecto fisiológico se han medido, y la validación en faena está pendiente.
Ponencia. Cid Urrutia, O. y González Ramos, A. (2026). Sistema ambiental multisensorial para la regulación circadiana y el bienestar del operador de maquinaria en minería subterránea. Congreso Intersecciones 2026, Guadalajara, México.
Uso de IA. El código de la estimación de dosis se escribió con asistencia de IA generativa. El levantamiento, el diseño, el prototipo y su evaluación no involucraron IA.
