Recibido: 13/11/2025
Aprobado: 16/03/2026
Ciencia y Reflexión - Revista Científica Multidisciplinaria
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1063
DOI: https://doi.org/10.70747/cr.v5i1.752
Mario Ibáñez Olvera
https://orcid.org/0000-0003-2828-5389
mario_mecatronica@test.edu.mx
Tecnológico de Estudios Superiores de Tianguistenco
Estado de México - México
Diana Isela Rivera Ramos
https://orcid.org/0009-0003-9572-5505
diana_industrial@test.edu.mx
Tecnológico de Estudios Superiores de Tianguistenco
Estado de México - México
Bethsabet Jaramillo Sierra
https://orcid.org/0000-0003-2232-4199
bethsabet.jaramillo@test.edu.mx
Tecnológico de Estudios Superiores de Tianguistenco
Estado de México - México
Iván Lenin Cruz Jaramillo
https://orcid.org/0000-0002-7832-1686
ivan_cj@test.edu.mx
Tecnológico de Estudios Superiores de Tianguistenco
Estado de México - México
Omar González Brito
https://orcid.org/0000-0001-6536-0240
omar_g@test.edu.mx
Tecnológico de Estudios Superiores de Tianguistenco
Estado de México - México
Ingeniería Inversa y Optimización Topológica de un Brazo Robótico
Ciencia y Reflexión - Revista Científica Multidisciplinaria
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1064
RESUMEN
La ingeniería inversa es una técnica que consiste en el análisis detallado de un producto,
sistema existente con el propósito de comprender su funcionamiento, estructura, materiales
y principios de diseño, sin disponer necesariamente de su documentación original. A partir
de este proceso, es posible reconstruir modelos conceptuales, geométricos que permitan
mejorar, optimizar, reproducir o adaptar el objeto de estudio a nuevas aplicaciones. En la
ingeniería, la ingeniería inversa se utiliza principalmente para el rediseño de piezas
mecánicas, el análisis de sistemas electrónicos, el desarrollo de software, la optimización
de procesos industriales y la validación de diseños mediante simulaciones numéricas. Este
proyecto se hizo uso de la ingeniería inversa, con el objetivo de optimizar una pieza del
robot, sin perder su funcionalidad. Para esto se utilizó un escáner para obtener la geometría
del soporte de un brazo robótico, con el fin de optimizar topológicamente, y disminuir el
material en la manufactura aditiva (impresión 3D), del soporte del brazo robótico. Con la
geometría obtenida por el escáner, se desarrollaron las simulaciones mecánicas
estructurales, para verificar el comportamiento de la pieza en un estado normal de uso
dentro del brazo robótico considerando soportes, fuerzas, fijaciones de la pieza. Por último,
se aplicó la técnica optimización topológica en el brazo robótico, para tratar de disminuir
la mayor cantidad de material de fabricación de la pieza, sin que afecte el funcionamiento
para el que fue diseñado; se valida nuevamente con simulación numérica la pieza
optimizada para corroborar su correcto funcionamiento, y realizar la manufactura aditiva
de la pieza definitiva. Se obtuvo como resultado la optimización topológica de la pieza,
donde se demuestra un ahorra de material. Con estos resultados desarrollamos como
aporta la técnica para optimizar piezas en un brazo robótico, sin afectar el correcto
funcionamiento
Palabras clave: ingeniería inversa, optimización topológica, impresión 3d, simulación numérica
Los autores declaran no tener conflicto de intereses.
El Editor y los Revisores declararon no tener conflicto de intereses.
Licencia:
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1064
RESUMEN
La ingeniería inversa es una técnica que consiste en el análisis detallado de un producto,
sistema existente con el propósito de comprender su funcionamiento, estructura, materiales
y principios de diseño, sin disponer necesariamente de su documentación original. A partir
de este proceso, es posible reconstruir modelos conceptuales, geométricos que permitan
mejorar, optimizar, reproducir o adaptar el objeto de estudio a nuevas aplicaciones. En la
ingeniería, la ingeniería inversa se utiliza principalmente para el rediseño de piezas
mecánicas, el análisis de sistemas electrónicos, el desarrollo de software, la optimización
de procesos industriales y la validación de diseños mediante simulaciones numéricas. Este
proyecto se hizo uso de la ingeniería inversa, con el objetivo de optimizar una pieza del
robot, sin perder su funcionalidad. Para esto se utilizó un escáner para obtener la geometría
del soporte de un brazo robótico, con el fin de optimizar topológicamente, y disminuir el
material en la manufactura aditiva (impresión 3D), del soporte del brazo robótico. Con la
geometría obtenida por el escáner, se desarrollaron las simulaciones mecánicas
estructurales, para verificar el comportamiento de la pieza en un estado normal de uso
dentro del brazo robótico considerando soportes, fuerzas, fijaciones de la pieza. Por último,
se aplicó la técnica optimización topológica en el brazo robótico, para tratar de disminuir
la mayor cantidad de material de fabricación de la pieza, sin que afecte el funcionamiento
para el que fue diseñado; se valida nuevamente con simulación numérica la pieza
optimizada para corroborar su correcto funcionamiento, y realizar la manufactura aditiva
de la pieza definitiva. Se obtuvo como resultado la optimización topológica de la pieza,
donde se demuestra un ahorra de material. Con estos resultados desarrollamos como
aporta la técnica para optimizar piezas en un brazo robótico, sin afectar el correcto
funcionamiento
Palabras clave: ingeniería inversa, optimización topológica, impresión 3d, simulación numérica
Los autores declaran no tener conflicto de intereses.
El Editor y los Revisores declararon no tener conflicto de intereses.
Licencia:
Ciencia y Reflexión - Revista Científica Multidisciplinaria
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1065
Reverse Engineering and Topological Optimization of a Robotic Arm
ABSTRACT
Reverse engineering is a technique that involves the detailed analysis of an existing product
or system with the aim of understanding its operation, structure, materials, and design
principles, without necessarily having access to its original documentation. Based on this
process, it is possible to reconstruct conceptual and geometric models that allow for the
improvement, optimization, reproduction, or adaptation of the object of study to new
applications. In engineering, reverse engineering is mainly used for the redesign of
mechanical parts, the analysis of electronic systems, software development, the
optimization of industrial processes, and the validation of designs through numerical
simulations. This project made use of reverse engineering with the aim of optimizing a robot
part without losing its functionality. To do this, a scanner was used to obtain the geometry
of a robotic arm support in order to optimize it topologically and reduce the material used
in additive manufacturing (3D printing) of the robotic arm support. With the geometry
obtained by the scanner, structural mechanical simulations were developed to verify the
behavior of the part in a normal state of use within the robotic arm, considering supports,
forces, and fixings of the part. Finally, the topological optimization technique was applied to
the robotic arm to try to reduce the amount of material used in the manufacture of the part
without that affects the function for which it was designed; the optimized part is validated
again with numerical simulation to verify its correct functioning, and the final part is
manufactured using additive manufacturing. The result was the topological optimization of
the part, demonstrating a saving in material. With these results, we developed how the
technique contributes to optimizing parts in a robotic arm without affecting its correct
functioning
Keywords: reverse engineering, topological optimization, 3D printing, numerical simulation
The authors declare no conflict of interest.
The Editor and the Reviewers declared no conflict of interest.
License:
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1065
Reverse Engineering and Topological Optimization of a Robotic Arm
ABSTRACT
Reverse engineering is a technique that involves the detailed analysis of an existing product
or system with the aim of understanding its operation, structure, materials, and design
principles, without necessarily having access to its original documentation. Based on this
process, it is possible to reconstruct conceptual and geometric models that allow for the
improvement, optimization, reproduction, or adaptation of the object of study to new
applications. In engineering, reverse engineering is mainly used for the redesign of
mechanical parts, the analysis of electronic systems, software development, the
optimization of industrial processes, and the validation of designs through numerical
simulations. This project made use of reverse engineering with the aim of optimizing a robot
part without losing its functionality. To do this, a scanner was used to obtain the geometry
of a robotic arm support in order to optimize it topologically and reduce the material used
in additive manufacturing (3D printing) of the robotic arm support. With the geometry
obtained by the scanner, structural mechanical simulations were developed to verify the
behavior of the part in a normal state of use within the robotic arm, considering supports,
forces, and fixings of the part. Finally, the topological optimization technique was applied to
the robotic arm to try to reduce the amount of material used in the manufacture of the part
without that affects the function for which it was designed; the optimized part is validated
again with numerical simulation to verify its correct functioning, and the final part is
manufactured using additive manufacturing. The result was the topological optimization of
the part, demonstrating a saving in material. With these results, we developed how the
technique contributes to optimizing parts in a robotic arm without affecting its correct
functioning
Keywords: reverse engineering, topological optimization, 3D printing, numerical simulation
The authors declare no conflict of interest.
The Editor and the Reviewers declared no conflict of interest.
License:
Ciencia y Reflexión - Revista Científica Multidisciplinaria
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1066
INTRODUCCIÓN
La optimización topológica se ha vuelto una herramienta clave en el diseño moderno de
robots debido a las crecientes exigencias de eficiencia, ligereza, precisión y sostenibilidad. Al
reducir el peso en un robot sin perder resistencia, genera la disminución de costos, y aumenta
la velocidad y aceleración en los procesos de manufactura, otra variable importante es la
reducción del costo en el desgaste de piezas utilizadas en el robot, por eso de mucha
importancia integrar estas herramientas en el diseño y desarrollo de robots.
La aplicación de la ingeniería inversa consiste en el análisis detallado de un producto, sistema
o componente existente con el propósito de comprender su funcionamiento, estructura y
diseño, permitiendo su mejora, optimización o reproducción. Esta metodología es
ampliamente utilizada en el desarrollo tecnológico, la innovación y la investigación en
ingeniería. En este trabajo se aplicó la ingeniería inversa para la adquisición de la geometría
del elemento que se le va a aplicar la optimización topológica.
El diseño de un brazo robótico involucra múltiples factores que afectan su desempeño, como
la capacidad de carga, la flexibilidad operativa y la durabilidad en condiciones exigentes. La
ingeniería inversa permite analizar y replicar estructuras existentes para comprender su
comportamiento y adaptarlas a nuevas aplicaciones. Por otro lado, la optimización
topológica, una técnica de diseño computacional avanzada, se centra en redistribuir el
material dentro de una estructura para maximizar su rendimiento estructural, manteniendo la
eficiencia y reduciendo costos.
La ingeniería inversa es una técnica empleada en el diseño y fabricación de productos y
dispositivos, especialmente cuando estos presentan superficies complejas o de formas libres.
Como su nombre lo sugiere, este enfoque representa el proceso opuesto a los métodos
tradicionales de diseño. (Rodríguez, 2011).
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1066
INTRODUCCIÓN
La optimización topológica se ha vuelto una herramienta clave en el diseño moderno de
robots debido a las crecientes exigencias de eficiencia, ligereza, precisión y sostenibilidad. Al
reducir el peso en un robot sin perder resistencia, genera la disminución de costos, y aumenta
la velocidad y aceleración en los procesos de manufactura, otra variable importante es la
reducción del costo en el desgaste de piezas utilizadas en el robot, por eso de mucha
importancia integrar estas herramientas en el diseño y desarrollo de robots.
La aplicación de la ingeniería inversa consiste en el análisis detallado de un producto, sistema
o componente existente con el propósito de comprender su funcionamiento, estructura y
diseño, permitiendo su mejora, optimización o reproducción. Esta metodología es
ampliamente utilizada en el desarrollo tecnológico, la innovación y la investigación en
ingeniería. En este trabajo se aplicó la ingeniería inversa para la adquisición de la geometría
del elemento que se le va a aplicar la optimización topológica.
El diseño de un brazo robótico involucra múltiples factores que afectan su desempeño, como
la capacidad de carga, la flexibilidad operativa y la durabilidad en condiciones exigentes. La
ingeniería inversa permite analizar y replicar estructuras existentes para comprender su
comportamiento y adaptarlas a nuevas aplicaciones. Por otro lado, la optimización
topológica, una técnica de diseño computacional avanzada, se centra en redistribuir el
material dentro de una estructura para maximizar su rendimiento estructural, manteniendo la
eficiencia y reduciendo costos.
La ingeniería inversa es una técnica empleada en el diseño y fabricación de productos y
dispositivos, especialmente cuando estos presentan superficies complejas o de formas libres.
Como su nombre lo sugiere, este enfoque representa el proceso opuesto a los métodos
tradicionales de diseño. (Rodríguez, 2011).
Ciencia y Reflexión - Revista Científica Multidisciplinaria
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1067
La digitalización 3D es el proceso de capturar la información geométrica de un objeto físico
utilizando herramientas tecnológicas avanzadas para la adquisición masiva de datos. Entre
estos dispositivos se incluyen escáneres láser, digitalizadores ópticos, brazos de contacto,
palpadores, mesas de medición de coordenadas y tomógrafos axiales computarizados. (Basco
et al., 2018)
La reconstrucción del modelo consiste en transformar la malla de triángulos en superficies
NURBS, que pueden ser utilizadas en sistemas CAD/CAM/CAE. El resultado de esta fase es
un modelo CAD integrado con superficies NURBS, permitiendo su uso en aplicaciones de
diseño, manufactura y análisis de ingeniería.
Las superficies NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines) son un tipo de representación
matemática utilizada en modelado 3D y diseño asistido por computadora (CAD) para
describir curvas y superficies con gran precisión y flexibilidad. Se basan en splines racionales
y ofrecen ventajas sobre otros métodos de modelado, como los polígonos o las mallas,
permitiendo formas suaves y complejas con menor cantidad de datos. (Mora, 2024)
Se realizaron simulaciones en el área de mecánica estructural con el objetivo de validar el
correcto funcionamiento de la pieza mecánica, analizando su comportamiento ante diferentes
condiciones de carga y esfuerzos, así como su resistencia y seguridad estructural, se utilizó un
software que utiliza el Método de los Elementos Finitos (MEF), para la solución del problema.
El MEF es una técnica numérica utilizada para resolver ecuaciones mediante la aproximación
de variables de campo continuas, representándolas como un conjunto de valores en puntos
discretos llamados nodos. En el caso específico de los problemas estructurales, que serán el
enfoque de este curso, las ecuaciones en cuestión son las de equilibrio, mientras que las
variables de campo corresponden a las cargas y los desplazamientos en los nodos. (Thomas,
2020)
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1067
La digitalización 3D es el proceso de capturar la información geométrica de un objeto físico
utilizando herramientas tecnológicas avanzadas para la adquisición masiva de datos. Entre
estos dispositivos se incluyen escáneres láser, digitalizadores ópticos, brazos de contacto,
palpadores, mesas de medición de coordenadas y tomógrafos axiales computarizados. (Basco
et al., 2018)
La reconstrucción del modelo consiste en transformar la malla de triángulos en superficies
NURBS, que pueden ser utilizadas en sistemas CAD/CAM/CAE. El resultado de esta fase es
un modelo CAD integrado con superficies NURBS, permitiendo su uso en aplicaciones de
diseño, manufactura y análisis de ingeniería.
Las superficies NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines) son un tipo de representación
matemática utilizada en modelado 3D y diseño asistido por computadora (CAD) para
describir curvas y superficies con gran precisión y flexibilidad. Se basan en splines racionales
y ofrecen ventajas sobre otros métodos de modelado, como los polígonos o las mallas,
permitiendo formas suaves y complejas con menor cantidad de datos. (Mora, 2024)
Se realizaron simulaciones en el área de mecánica estructural con el objetivo de validar el
correcto funcionamiento de la pieza mecánica, analizando su comportamiento ante diferentes
condiciones de carga y esfuerzos, así como su resistencia y seguridad estructural, se utilizó un
software que utiliza el Método de los Elementos Finitos (MEF), para la solución del problema.
El MEF es una técnica numérica utilizada para resolver ecuaciones mediante la aproximación
de variables de campo continuas, representándolas como un conjunto de valores en puntos
discretos llamados nodos. En el caso específico de los problemas estructurales, que serán el
enfoque de este curso, las ecuaciones en cuestión son las de equilibrio, mientras que las
variables de campo corresponden a las cargas y los desplazamientos en los nodos. (Thomas,
2020)
Ciencia y Reflexión - Revista Científica Multidisciplinaria
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1068
La técnica de optimización topológica se utiliza para la disminución de material sin afectar el
correcto funcionamiento del diseño, permitiendo obtener estructuras más eficientes, ligeras y
con un desempeño mecánico adecuado. Se utiliza la optimización topológica para la
reducción de material en el brazo, para poder ahorrar materia prima en la manufactura aditiva
de la pieza del brazo robótico. (Carrillo-Pereyra et al., 2019)
La fabricación aditiva o manufactura aditiva, más conocida como impresión 3D, es un
método de producción que permite crear objetos físicos a partir de un diseño digital. Aunque
existen diversas tecnologías y materiales de impresión, todas siguen el mismo principio
fundamental: transformar un modelo digital en un objeto tridimensional mediante la adición
progresiva de material capa por capa. (3D Hubs)
MATERIALES Y MÉTODOS
En este apartado se espera que los autores desarrollen una descripción de la metodología
utilizada: Por ejemplo, dando a conocer el enfoque, el tipo de investigación, el diseño utilizado,
etc. En caso de artículos que incluyen algún tipo de estudio empírico de campo se debe indicar
la población de estudio, la muestra y el muestreo o los informantes con las técnicas mediante
las cuales fueron seleccionados, en caso de investigaciones cualitativas. En estos casos
también se deben mencionar las técnicas e instrumentos de recolección de datos.
Escaneo y obtención del CAD
El modelo de robot del cual se extrajo la pieza a optimizar es el STEREN K-680 en este caso
la parte correspondiente al eslabón, con ayuda del software Crality Scan se escaneó el
elemento y se obtuvo su nube de puntos (véase Figura 1). Una vez escaneada la pieza se
procedió a corregir su geometría.
A continuación, se enlistas las características del scanner utilizado, al igual que el tipo de
filamento utilizado en la impresión, así como los softwares utilizados en este proyecto.
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1068
La técnica de optimización topológica se utiliza para la disminución de material sin afectar el
correcto funcionamiento del diseño, permitiendo obtener estructuras más eficientes, ligeras y
con un desempeño mecánico adecuado. Se utiliza la optimización topológica para la
reducción de material en el brazo, para poder ahorrar materia prima en la manufactura aditiva
de la pieza del brazo robótico. (Carrillo-Pereyra et al., 2019)
La fabricación aditiva o manufactura aditiva, más conocida como impresión 3D, es un
método de producción que permite crear objetos físicos a partir de un diseño digital. Aunque
existen diversas tecnologías y materiales de impresión, todas siguen el mismo principio
fundamental: transformar un modelo digital en un objeto tridimensional mediante la adición
progresiva de material capa por capa. (3D Hubs)
MATERIALES Y MÉTODOS
En este apartado se espera que los autores desarrollen una descripción de la metodología
utilizada: Por ejemplo, dando a conocer el enfoque, el tipo de investigación, el diseño utilizado,
etc. En caso de artículos que incluyen algún tipo de estudio empírico de campo se debe indicar
la población de estudio, la muestra y el muestreo o los informantes con las técnicas mediante
las cuales fueron seleccionados, en caso de investigaciones cualitativas. En estos casos
también se deben mencionar las técnicas e instrumentos de recolección de datos.
Escaneo y obtención del CAD
El modelo de robot del cual se extrajo la pieza a optimizar es el STEREN K-680 en este caso
la parte correspondiente al eslabón, con ayuda del software Crality Scan se escaneó el
elemento y se obtuvo su nube de puntos (véase Figura 1). Una vez escaneada la pieza se
procedió a corregir su geometría.
A continuación, se enlistas las características del scanner utilizado, al igual que el tipo de
filamento utilizado en la impresión, así como los softwares utilizados en este proyecto.
Ciencia y Reflexión - Revista Científica Multidisciplinaria
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1069
1. Se utilizó un escáner marca Creality modelo Cr-scan Ferret, con precisión de 0.1 mm.
2. El software utilizado para el escáner fue el Creality Scan 3.3.4.
3. El software para el modelado fue SpaceClaim 2024.
4. El software para desarrollar el proceso de optimización topológica fue Ansys Discovery
2024.
5. El software para el control de la impresora se utilizó Creality print 6, y la impresora utiliza
fue Ender 3 V3 SE.
6. El PLA utilizado en la impresora fue un PLA de la marca Anmark 3D, de diametro 1.75 mm,
la temperatura mínima de extrusión y temperatura máxima de extrusión 190 °C - 225 °C, y
por último la temperatura mínima de cama caliente y la temperatura máxima de cama caliente
40 °C - 60 °C.
Figura 1. Escaneo de la pieza
Fuente: Autoría propia
Para el escaneo se desarrollo en una distancia de 600 mm, con 30 fotografías por segundo.
Corrección y modelado del CAD
Una vez exportado el CAD, se debe quitar el material innecesario o que no corresponde a la
pieza, en este caso es Con ayuda de la herramienta “facetas” que nos ofrece SpaceClaim se
comenzara a trabajar en la pieza (véase figura 2). Las herramientas utilizadas en facetas que
se usaron en este proyecto fueron:
1. Selección de faceta. Herramienta que nos permite seleccionar elemento de faceta o todo
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1069
1. Se utilizó un escáner marca Creality modelo Cr-scan Ferret, con precisión de 0.1 mm.
2. El software utilizado para el escáner fue el Creality Scan 3.3.4.
3. El software para el modelado fue SpaceClaim 2024.
4. El software para desarrollar el proceso de optimización topológica fue Ansys Discovery
2024.
5. El software para el control de la impresora se utilizó Creality print 6, y la impresora utiliza
fue Ender 3 V3 SE.
6. El PLA utilizado en la impresora fue un PLA de la marca Anmark 3D, de diametro 1.75 mm,
la temperatura mínima de extrusión y temperatura máxima de extrusión 190 °C - 225 °C, y
por último la temperatura mínima de cama caliente y la temperatura máxima de cama caliente
40 °C - 60 °C.
Figura 1. Escaneo de la pieza
Fuente: Autoría propia
Para el escaneo se desarrollo en una distancia de 600 mm, con 30 fotografías por segundo.
Corrección y modelado del CAD
Una vez exportado el CAD, se debe quitar el material innecesario o que no corresponde a la
pieza, en este caso es Con ayuda de la herramienta “facetas” que nos ofrece SpaceClaim se
comenzara a trabajar en la pieza (véase figura 2). Las herramientas utilizadas en facetas que
se usaron en este proyecto fueron:
1. Selección de faceta. Herramienta que nos permite seleccionar elemento de faceta o todo
Ciencia y Reflexión - Revista Científica Multidisciplinaria
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1070
el CAD completo.
2. Corrección de faceta. Con esta herramienta se corrige los posibles errores que pudiera tener
el CAD, en una forma automática.
3. Borrado de faceta. Herramienta con la que se eliminó facetas no deseadas durante el
escaneo.
4. Suave. Herramienta que perimti mejorar el CAD, aumentando el número de facetas en el
CAD, haciendo más preciso el CDA.
5. Comprobar facetas. Herramienta para comprobar que no existan intersecciones, o errores
en el CAD.
6. Conversión faceta a sólido. Convierte el CAD en facetas. En un CAD sólido.
Figura 2. Corrección de la geometría en Ansys SpaceClaim
Fuente: Autoría propia
Preparación e impresión de la pieza
Una vez exportada la pieza, con ayuda del software Creality Print se manda a imprimir la
pieza con material PLA con una densidad de relleno del 20% y soportes de árbol con una
densidad del 30% dejando ver una vista previa de los recursos y tiempo que utilizara para la
impresión (véase figura 3), posteriormente se exporta el G-code listo para imprimir la pieza.
A continuación, se en listan algunos parámetros de la impresora utilizados para esta
impresión.
1. La altura de 0.2 mm
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1070
el CAD completo.
2. Corrección de faceta. Con esta herramienta se corrige los posibles errores que pudiera tener
el CAD, en una forma automática.
3. Borrado de faceta. Herramienta con la que se eliminó facetas no deseadas durante el
escaneo.
4. Suave. Herramienta que perimti mejorar el CAD, aumentando el número de facetas en el
CAD, haciendo más preciso el CDA.
5. Comprobar facetas. Herramienta para comprobar que no existan intersecciones, o errores
en el CAD.
6. Conversión faceta a sólido. Convierte el CAD en facetas. En un CAD sólido.
Figura 2. Corrección de la geometría en Ansys SpaceClaim
Fuente: Autoría propia
Preparación e impresión de la pieza
Una vez exportada la pieza, con ayuda del software Creality Print se manda a imprimir la
pieza con material PLA con una densidad de relleno del 20% y soportes de árbol con una
densidad del 30% dejando ver una vista previa de los recursos y tiempo que utilizara para la
impresión (véase figura 3), posteriormente se exporta el G-code listo para imprimir la pieza.
A continuación, se en listan algunos parámetros de la impresora utilizados para esta
impresión.
1. La altura de 0.2 mm
Ciencia y Reflexión - Revista Científica Multidisciplinaria
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1071
2. La altura de la segunda 0.2 mm.
3. Boquilla de impresión 0.4 mm.
4. Las condiciones ambientales de impresión, fueron las normales de entre 20°C y 25°C.
Figura 3. Vista previa de los parámetros de impresión final
Fuente: Autoría propia
Simulación Numérica
Una vez exportada la geometría al software Ansys Discovery, es importante convertir el
cuerpo facetado en un sólido, ya que trabajar con facetas no es posible, ya que las facetas no
son un solido, por lo que es necesario convertir en sólido. Las condiciones de frontera son las
restricciones que se colocaron en la pieza, y se asignaron 6 soportes en los huecos de la pieza
(véase figura 4), se caracterizó el CAD colocando en el software PLA. (Savas, 2012) Se aplicó
una fuerza de 0.5; Esta fuerza fue coloca por experiencia previa medida experimental, en
piezas con las características similares. La malla cuenta con 150,000 Tetraedros, para este
experimento. La forma de los elementos de la malla (tetraedros), fue utilizada por el tipo de
geometría utilizada en este proyecto, que sin duda es una geometría compleja.
Figura 4. Asignación de soportes
Fuente: Autoría propia
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1071
2. La altura de la segunda 0.2 mm.
3. Boquilla de impresión 0.4 mm.
4. Las condiciones ambientales de impresión, fueron las normales de entre 20°C y 25°C.
Figura 3. Vista previa de los parámetros de impresión final
Fuente: Autoría propia
Simulación Numérica
Una vez exportada la geometría al software Ansys Discovery, es importante convertir el
cuerpo facetado en un sólido, ya que trabajar con facetas no es posible, ya que las facetas no
son un solido, por lo que es necesario convertir en sólido. Las condiciones de frontera son las
restricciones que se colocaron en la pieza, y se asignaron 6 soportes en los huecos de la pieza
(véase figura 4), se caracterizó el CAD colocando en el software PLA. (Savas, 2012) Se aplicó
una fuerza de 0.5; Esta fuerza fue coloca por experiencia previa medida experimental, en
piezas con las características similares. La malla cuenta con 150,000 Tetraedros, para este
experimento. La forma de los elementos de la malla (tetraedros), fue utilizada por el tipo de
geometría utilizada en este proyecto, que sin duda es una geometría compleja.
Figura 4. Asignación de soportes
Fuente: Autoría propia
Ciencia y Reflexión - Revista Científica Multidisciplinaria
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1072
Optimización topológica
Una vez realizada la simulación del estudio de mecánica estructural de la pieza, y con ayuda
de la opción de optimización topológica que brinda el software comienza este proceso, donde
la intensión prioritaria es disminuir el material de fabricación, las restricciones las proporciona
el software conforme a la validación de la simulación. El método utilizado o técnica de
optimización topológica que utiliza Ansys Discovery, es el método basado en conjuntos de
niveles. (Zienkiewiez-Taylor, 2014) Por defecto, el programa optimiza los cuerpos a un 60%
de la geometría original, sin embargo, en este caso se optó por una optimización del 30% y
20% con respecto a la geometría original mientras que la profundidad mínima se establece
por defecto. Una vez establecidos estos parámetros el software realizará la optimización,
cuando la optimización esté terminada se deberá agregar el modelo optimizado al árbol del
modelo.
Impresión del elemento optimizado.
Una vez exportada la pieza en formato STL, se configura la impresión de la pieza con los
mismos parámetros de la impresión de la pieza con la geometría corregida. Se utiliza una
temperatura de cama caliente de 80 centígrados y para el extrusor 235 grados centígrados.
La impresión del elemento optimizado, fue obtenido de la simulación realizada en Asys
Discovery, mimo que se tiene certeza del resultado por la validez que nos proporciona Ansys
en sus simulaciones, ya que Ansys ya tiene experimentado y corroborado la metodología que
utiliza en la optimización topológica, por lo que en este trabajo no se realiza la validación física
del producto. (Bends-Sigmond,2014)
RESULTADOS
Una vez terminado el escaneo de la pieza y habiendo optimizado la nube de puntos generada,
se exporta el archivo en formato STL para poder trabajar con la geometría en Ansys
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1072
Optimización topológica
Una vez realizada la simulación del estudio de mecánica estructural de la pieza, y con ayuda
de la opción de optimización topológica que brinda el software comienza este proceso, donde
la intensión prioritaria es disminuir el material de fabricación, las restricciones las proporciona
el software conforme a la validación de la simulación. El método utilizado o técnica de
optimización topológica que utiliza Ansys Discovery, es el método basado en conjuntos de
niveles. (Zienkiewiez-Taylor, 2014) Por defecto, el programa optimiza los cuerpos a un 60%
de la geometría original, sin embargo, en este caso se optó por una optimización del 30% y
20% con respecto a la geometría original mientras que la profundidad mínima se establece
por defecto. Una vez establecidos estos parámetros el software realizará la optimización,
cuando la optimización esté terminada se deberá agregar el modelo optimizado al árbol del
modelo.
Impresión del elemento optimizado.
Una vez exportada la pieza en formato STL, se configura la impresión de la pieza con los
mismos parámetros de la impresión de la pieza con la geometría corregida. Se utiliza una
temperatura de cama caliente de 80 centígrados y para el extrusor 235 grados centígrados.
La impresión del elemento optimizado, fue obtenido de la simulación realizada en Asys
Discovery, mimo que se tiene certeza del resultado por la validez que nos proporciona Ansys
en sus simulaciones, ya que Ansys ya tiene experimentado y corroborado la metodología que
utiliza en la optimización topológica, por lo que en este trabajo no se realiza la validación física
del producto. (Bends-Sigmond,2014)
RESULTADOS
Una vez terminado el escaneo de la pieza y habiendo optimizado la nube de puntos generada,
se exporta el archivo en formato STL para poder trabajar con la geometría en Ansys
Ciencia y Reflexión - Revista Científica Multidisciplinaria
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1073
SpaceClaim (véase figura 5).
Figura 5. Modelos STL de la pieza con la geometría escaneada
Fuente: Autoría propia
Resultados de la corrección y modelado del CAD
Después de realizar todo el proceso de eliminación de malla sobrante y corrección del CAD,
la corrección de la malla ha sido satisfactoria, si bien es cierto que hay detalles en la geometría
que no se encuentran en la geometría original, sus características importantes para el correcto
funcionamiento del brazo robótico están ahí (véase figura 6).
Figura 6. Pieza con la geometría corregida exportada en formato STL
Fuente: Autoría propia
Resultados de la impresión del modelo con la geometría corregida
Se muestran las comparaciones de ambas piezas tanto en su vista inferior como superior
respectivamente, la pieza del lado derecho (pieza color negro) se encuentra la pieza con la
geometría corregida y del lado izquierdo (pieza color blanco) la pieza original, pudiendo
visualizar que la geometría coincide entre ambos elementos (véase Figura 7).
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1073
SpaceClaim (véase figura 5).
Figura 5. Modelos STL de la pieza con la geometría escaneada
Fuente: Autoría propia
Resultados de la corrección y modelado del CAD
Después de realizar todo el proceso de eliminación de malla sobrante y corrección del CAD,
la corrección de la malla ha sido satisfactoria, si bien es cierto que hay detalles en la geometría
que no se encuentran en la geometría original, sus características importantes para el correcto
funcionamiento del brazo robótico están ahí (véase figura 6).
Figura 6. Pieza con la geometría corregida exportada en formato STL
Fuente: Autoría propia
Resultados de la impresión del modelo con la geometría corregida
Se muestran las comparaciones de ambas piezas tanto en su vista inferior como superior
respectivamente, la pieza del lado derecho (pieza color negro) se encuentra la pieza con la
geometría corregida y del lado izquierdo (pieza color blanco) la pieza original, pudiendo
visualizar que la geometría coincide entre ambos elementos (véase Figura 7).
Ciencia y Reflexión - Revista Científica Multidisciplinaria
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1074
Figura 7. Comparación de ambos elementos
Fuente: Autoría propia
Para terminar con esta sección se compararon los pesos de ambas piezas, el peso del eslabón
original, siendo este 13 g mientras que el peso del eslabón con la geometría corregida terminó
siendo de 13 g, comprobando así que ambas piezas coinciden en su geometría y el peso.
Resultados de simulación numérica, validación de la pieza optimizada
En este apartado simplemente muestra la simulación de mecánica estructural para la pieza
cuando se ejerce una fuerza de 0.5 N en la zona central de la pieza, la gráfica del
desplazamiento máximo generado por la carga aplicada en la pieza el cual es de 3.15 𝑥10−6𝑚
lo cual es un desplazamiento mínimo en la realidad (véase figura 8).
Figura 8. Resultado del análisis de mecánica estructural
Fuente: Autoría propia
Se muestran los parámetros del factor de seguridad el cual es de 3.46𝑥1012, un
desplazamiento máximo de 1.06𝑥10−6𝑚, el estrés máximo de Von Mises de 1.1𝑥105𝑃𝑎, un
volumen inicial de 1.65𝑥10−5𝑚3 una masa inicial de 0.0205g, la cual con respecto a la
realidad es diferente, estos datos son importantes para la comparación con la pieza
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1074
Figura 7. Comparación de ambos elementos
Fuente: Autoría propia
Para terminar con esta sección se compararon los pesos de ambas piezas, el peso del eslabón
original, siendo este 13 g mientras que el peso del eslabón con la geometría corregida terminó
siendo de 13 g, comprobando así que ambas piezas coinciden en su geometría y el peso.
Resultados de simulación numérica, validación de la pieza optimizada
En este apartado simplemente muestra la simulación de mecánica estructural para la pieza
cuando se ejerce una fuerza de 0.5 N en la zona central de la pieza, la gráfica del
desplazamiento máximo generado por la carga aplicada en la pieza el cual es de 3.15 𝑥10−6𝑚
lo cual es un desplazamiento mínimo en la realidad (véase figura 8).
Figura 8. Resultado del análisis de mecánica estructural
Fuente: Autoría propia
Se muestran los parámetros del factor de seguridad el cual es de 3.46𝑥1012, un
desplazamiento máximo de 1.06𝑥10−6𝑚, el estrés máximo de Von Mises de 1.1𝑥105𝑃𝑎, un
volumen inicial de 1.65𝑥10−5𝑚3 una masa inicial de 0.0205g, la cual con respecto a la
realidad es diferente, estos datos son importantes para la comparación con la pieza
Ciencia y Reflexión - Revista Científica Multidisciplinaria
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1075
optimizada, ya que al haber un cambio en la geometría habrá variaciones en estas
características. Los factores de seguridad son altos debido a que la fuerza que se utilizó en la
pieza no es grande, por lo que los resultados de factor de seguridad son correctos.
Resultados de la optimización topológica 20% para la pieza del brazo
Gracias a la optimización de la geometría algunas de las propiedades físicas sufrieron
variaciones respecto al modelo original, entre los resultados generados por la optimización se
muestra en la gráfica del desplazamiento máximo de la pieza optimizada al 20% la cual es de
1.09𝑥10−6 𝑚 la cual señala un decremento con respecto modelo original. Se tiene el factor
de seguridad el cual se muestra en la figura 9, en ella se muestra una gráfica en la que se puede
visualizar el aumento de dicho factor de 450 a 800 con la optimización de la geometría al 20%
respecto a la pieza original. Se muestra una gráfica que representa la variación del
desplazamiento máximo en la pieza optimizada con respecto al modelo original pasando de
1.2𝑥10−6𝑚 a 1.1𝑥10−6 𝑚. se muestra el estrés máximo de Von Mises el cual disminuyo con
respecto al modelo original, bajando de 1.34𝑥105𝑃𝑎 a 7.6𝑥104𝑃𝑎.
Se muestra la variación entre la masa con respecto a la pieza original, pasando de 20.05 g a
16.8 g, observando así que hubo un decremento de aproximadamente 4 gramos. Finalmente,
en la figura 9 se muestra la diferencia de volumen con respecto a la figura original, pasando
de 1.65𝑥10−5𝑚 a 1.31𝑥10−5𝑚 . (Véase figura 9).
Figura 9. Resultados optimización topológica 20%
Fuente: Autoría propia
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1075
optimizada, ya que al haber un cambio en la geometría habrá variaciones en estas
características. Los factores de seguridad son altos debido a que la fuerza que se utilizó en la
pieza no es grande, por lo que los resultados de factor de seguridad son correctos.
Resultados de la optimización topológica 20% para la pieza del brazo
Gracias a la optimización de la geometría algunas de las propiedades físicas sufrieron
variaciones respecto al modelo original, entre los resultados generados por la optimización se
muestra en la gráfica del desplazamiento máximo de la pieza optimizada al 20% la cual es de
1.09𝑥10−6 𝑚 la cual señala un decremento con respecto modelo original. Se tiene el factor
de seguridad el cual se muestra en la figura 9, en ella se muestra una gráfica en la que se puede
visualizar el aumento de dicho factor de 450 a 800 con la optimización de la geometría al 20%
respecto a la pieza original. Se muestra una gráfica que representa la variación del
desplazamiento máximo en la pieza optimizada con respecto al modelo original pasando de
1.2𝑥10−6𝑚 a 1.1𝑥10−6 𝑚. se muestra el estrés máximo de Von Mises el cual disminuyo con
respecto al modelo original, bajando de 1.34𝑥105𝑃𝑎 a 7.6𝑥104𝑃𝑎.
Se muestra la variación entre la masa con respecto a la pieza original, pasando de 20.05 g a
16.8 g, observando así que hubo un decremento de aproximadamente 4 gramos. Finalmente,
en la figura 9 se muestra la diferencia de volumen con respecto a la figura original, pasando
de 1.65𝑥10−5𝑚 a 1.31𝑥10−5𝑚 . (Véase figura 9).
Figura 9. Resultados optimización topológica 20%
Fuente: Autoría propia
Ciencia y Reflexión - Revista Científica Multidisciplinaria
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1076
Posteriormente se encuentra el resultado de la geometría optimizada y lista para su impresión.
(Véase figura 10)
Figura 10. Geometría optimizada al 20%
Fuente: Autoría propia
Resultados de la optimización topológica 30% para la pieza del brazo
La optimización de la geometría al 30% del modelo original, se muestra el desplazamiento
máximo de la pieza optimizada al 30% la cual es de 1.01𝑥10−6 𝑚, resultando ser igual con
respecto modelo original, el factor de seguridad se puede visualizar el aumento de dicho factor
de 3.8𝑥1012 a 4.97𝑥1012 con la optimización de geometría al 30% respecto a la pieza original,
la variación del desplazamiento máximo en la pieza optimizada con respecto al modelo
original pasando de 1.06𝑥10−6𝑚 a 1.01𝑥10−6 𝑚, el estrés máximo de Von Mises el cual
disminuyo con respecto al modelo original, bajando de 1.34𝑥105𝑃𝑎 a 6.28𝑥104𝑃𝑎 .
La variación entre la masa con respecto a la pieza original, pasando de 20.05 g a 14.2 g,
observando así que hubo un decremento de aproximadamente 6 gramos, la diferencia de
volumen con respecto a la figura original, pasando de 1.65𝑥10−5𝑚 a 1.14 𝑥10−5𝑚. (Véase
figura 11)
Figura 11. Resultados optimización topológica 30%
Fuente: Autoría propia
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1076
Posteriormente se encuentra el resultado de la geometría optimizada y lista para su impresión.
(Véase figura 10)
Figura 10. Geometría optimizada al 20%
Fuente: Autoría propia
Resultados de la optimización topológica 30% para la pieza del brazo
La optimización de la geometría al 30% del modelo original, se muestra el desplazamiento
máximo de la pieza optimizada al 30% la cual es de 1.01𝑥10−6 𝑚, resultando ser igual con
respecto modelo original, el factor de seguridad se puede visualizar el aumento de dicho factor
de 3.8𝑥1012 a 4.97𝑥1012 con la optimización de geometría al 30% respecto a la pieza original,
la variación del desplazamiento máximo en la pieza optimizada con respecto al modelo
original pasando de 1.06𝑥10−6𝑚 a 1.01𝑥10−6 𝑚, el estrés máximo de Von Mises el cual
disminuyo con respecto al modelo original, bajando de 1.34𝑥105𝑃𝑎 a 6.28𝑥104𝑃𝑎 .
La variación entre la masa con respecto a la pieza original, pasando de 20.05 g a 14.2 g,
observando así que hubo un decremento de aproximadamente 6 gramos, la diferencia de
volumen con respecto a la figura original, pasando de 1.65𝑥10−5𝑚 a 1.14 𝑥10−5𝑚. (Véase
figura 11)
Figura 11. Resultados optimización topológica 30%
Fuente: Autoría propia
Ciencia y Reflexión - Revista Científica Multidisciplinaria
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1077
Posteriormente se encuentra el resultado de la geometría optimizada y lista para su impresión.
(Véase figura 12)
Figura 12. Geometría optimizada al 30%
Fuente: Autoría propia
Resultados de la comparación física de las piezas.
El peso real de la pieza con la geometría corregida es de 13 gramos, coincidiendo con la vista
previa de la impresión 3D, el peso real de la pieza optimizada al 20% fue de 10 gramos
aproximadamente, teniendo así una disminución de 3 g aproximadamente con respecto al
modelo sin optimizar.
Por último, el peso real de la pieza optimizada al 30% fue de 9 gramos, teniendo una variación
4 gramos con respecto al modelo sin optimizar. (véase figura 13)
Tabla 1. Porcentaje de pieza optimizada y peso
Porcentaje de pieza optimizada Peso
20 % 10 g
30 % 9 g
Pieza corregida 13 g
Fuente: Autoría propia
DISCUSIÓN
Los resultados obtenidos mediante la aplicación de la ingeniería inversa permitieron
comprender la geometría, los materiales y los principios de diseño del brazo robótico original,
proporcionando una base sólida para su análisis y mejora.
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1077
Posteriormente se encuentra el resultado de la geometría optimizada y lista para su impresión.
(Véase figura 12)
Figura 12. Geometría optimizada al 30%
Fuente: Autoría propia
Resultados de la comparación física de las piezas.
El peso real de la pieza con la geometría corregida es de 13 gramos, coincidiendo con la vista
previa de la impresión 3D, el peso real de la pieza optimizada al 20% fue de 10 gramos
aproximadamente, teniendo así una disminución de 3 g aproximadamente con respecto al
modelo sin optimizar.
Por último, el peso real de la pieza optimizada al 30% fue de 9 gramos, teniendo una variación
4 gramos con respecto al modelo sin optimizar. (véase figura 13)
Tabla 1. Porcentaje de pieza optimizada y peso
Porcentaje de pieza optimizada Peso
20 % 10 g
30 % 9 g
Pieza corregida 13 g
Fuente: Autoría propia
DISCUSIÓN
Los resultados obtenidos mediante la aplicación de la ingeniería inversa permitieron
comprender la geometría, los materiales y los principios de diseño del brazo robótico original,
proporcionando una base sólida para su análisis y mejora.
Ciencia y Reflexión - Revista Científica Multidisciplinaria
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1078
Este enfoque facilitó la identificación de áreas críticas en términos de esfuerzo y distribución
de material, las cuales fueron consideradas en etapas posteriores del diseño.
La implementación de simulaciones de mecánica estructural permitió validar el
comportamiento del brazo robótico bajo diferentes condiciones de carga, confirmando que el
diseño optimizado mantiene un desempeño mecánico adecuado. Los análisis mostraron que
las deformaciones y esfuerzos se mantuvieron dentro de límites aceptables, garantizando la
integridad estructural del componente.
Por otra parte, la aplicación de la optimización topológica contribuyó significativamente a la
reducción de material, logrando un diseño más ligero sin comprometer su funcionalidad ni su
resistencia. Esta reducción tiene un impacto positivo en el consumo de material y en la
eficiencia del sistema, lo que resulta especialmente relevante en aplicaciones robóticas.
En conjunto, los resultados demuestran que la combinación de ingeniería inversa,
simulaciones estructurales y optimización topológica constituye una metodología efectiva
para el rediseño y mejora de componentes mecánicos en sistemas robóticos.
CONCLUSIONES
En conclusión, la ingeniería inversa permitió la manipulación del elemento sobre todo en su
geometría, esto permitió a su vez la optimización del elemento por medio de la metodología
realizada basándonos en el software Ansys Discovery, ya que las propiedades físicas del
elemento fueron mejoradas, un gran ejemplo de esto es el factor de seguridad puesto que este
ha ido aumentando con la optimización generada permitiendo que el elemento soporte
mayores cargas con respecto al elemento original, por otra parte, el desplazamiento máximo
fue disminuyendo, comprobando que optimizar la geometría es una gran herramienta para
mejorar las propiedades físicas de los elementos mejorando así su eficiencia.
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1078
Este enfoque facilitó la identificación de áreas críticas en términos de esfuerzo y distribución
de material, las cuales fueron consideradas en etapas posteriores del diseño.
La implementación de simulaciones de mecánica estructural permitió validar el
comportamiento del brazo robótico bajo diferentes condiciones de carga, confirmando que el
diseño optimizado mantiene un desempeño mecánico adecuado. Los análisis mostraron que
las deformaciones y esfuerzos se mantuvieron dentro de límites aceptables, garantizando la
integridad estructural del componente.
Por otra parte, la aplicación de la optimización topológica contribuyó significativamente a la
reducción de material, logrando un diseño más ligero sin comprometer su funcionalidad ni su
resistencia. Esta reducción tiene un impacto positivo en el consumo de material y en la
eficiencia del sistema, lo que resulta especialmente relevante en aplicaciones robóticas.
En conjunto, los resultados demuestran que la combinación de ingeniería inversa,
simulaciones estructurales y optimización topológica constituye una metodología efectiva
para el rediseño y mejora de componentes mecánicos en sistemas robóticos.
CONCLUSIONES
En conclusión, la ingeniería inversa permitió la manipulación del elemento sobre todo en su
geometría, esto permitió a su vez la optimización del elemento por medio de la metodología
realizada basándonos en el software Ansys Discovery, ya que las propiedades físicas del
elemento fueron mejoradas, un gran ejemplo de esto es el factor de seguridad puesto que este
ha ido aumentando con la optimización generada permitiendo que el elemento soporte
mayores cargas con respecto al elemento original, por otra parte, el desplazamiento máximo
fue disminuyendo, comprobando que optimizar la geometría es una gran herramienta para
mejorar las propiedades físicas de los elementos mejorando así su eficiencia.
Ciencia y Reflexión - Revista Científica Multidisciplinaria
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1079
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Rodríguez, M. A. B. (2011). Ingeniería inversa aplicada: metodología y aplicaciones industriales.
https://repository.eafit.edu.co/handle/10784/9080
Basco, A. I., Beliz, G., Coatz, D., & Garnero, P. (2018). Industria 4.0: fabricando el futuro.
En Inter-American Development Bank
eBooks. https://doi.org/10.18235/0001229Mora
M. G. (2024). Modelado geométrico de estructuras anatómicas para análisis por elementos
finitos. https://doi.org/10.69740/ud.9789587877205.9789587877229
Napoles.
Thomas G. (2020). Introduction of finite element methods in the Lower Division Mechanical
Engineering Technology Curriculum. https://doi.org/10.18260/1-2--6653
Carrillo-Pereyra, F., Villalobos-López, R. D., Lira-Martínez, M. A., & Caldiño-Herrera, U.
(2019). Optimización topológica del brazo de suspensión inferior mediante
elemento finito. Mundo FESC, 9 (18), 47-52. https://doi.org/10.61799/2216-
0388.447
3D Hubs. (s.f.). ¿Qué es la fabricación aditiva? https://www.hubs.com/guides/3d-printing/
Martin Philip Bends e and Ole Sigmund (2014). Topology Optimization: Theory, Methods and
Applications. Springer.
O.C. Zienkiewicz and R.L. Taylor (2000). The Finite Element Method: Fluid Dynamics, 3.
Butterworth-Heinemann.
Savas (2012), Sedat. Evolutionary Topological Design of Two Dimensional Composite Structures.
American International Journal of Contemporary Research, 2 No. 3:7688.
La Revista utiliza códigos para identificar al Revisor y al equipo de
PARES REVISORES. Si tiene dudas o consultas, contacte a:
contacto@cienciayreflexion.org
Código de Editor: 107
Código de Revisores: 752
ISSN 3045-5537 (en línea) Enero-Marzo, 2026, Volumen 5, Número 1 Pág. 1079
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Rodríguez, M. A. B. (2011). Ingeniería inversa aplicada: metodología y aplicaciones industriales.
https://repository.eafit.edu.co/handle/10784/9080
Basco, A. I., Beliz, G., Coatz, D., & Garnero, P. (2018). Industria 4.0: fabricando el futuro.
En Inter-American Development Bank
eBooks. https://doi.org/10.18235/0001229Mora
M. G. (2024). Modelado geométrico de estructuras anatómicas para análisis por elementos
finitos. https://doi.org/10.69740/ud.9789587877205.9789587877229
Napoles.
Thomas G. (2020). Introduction of finite element methods in the Lower Division Mechanical
Engineering Technology Curriculum. https://doi.org/10.18260/1-2--6653
Carrillo-Pereyra, F., Villalobos-López, R. D., Lira-Martínez, M. A., & Caldiño-Herrera, U.
(2019). Optimización topológica del brazo de suspensión inferior mediante
elemento finito. Mundo FESC, 9 (18), 47-52. https://doi.org/10.61799/2216-
0388.447
3D Hubs. (s.f.). ¿Qué es la fabricación aditiva? https://www.hubs.com/guides/3d-printing/
Martin Philip Bends e and Ole Sigmund (2014). Topology Optimization: Theory, Methods and
Applications. Springer.
O.C. Zienkiewicz and R.L. Taylor (2000). The Finite Element Method: Fluid Dynamics, 3.
Butterworth-Heinemann.
Savas (2012), Sedat. Evolutionary Topological Design of Two Dimensional Composite Structures.
American International Journal of Contemporary Research, 2 No. 3:7688.
La Revista utiliza códigos para identificar al Revisor y al equipo de
PARES REVISORES. Si tiene dudas o consultas, contacte a:
contacto@cienciayreflexion.org
Código de Editor: 107
Código de Revisores: 752