Heliostato diseñado en el navegador

Un heliostato es un espejo que gira automáticamente siguiendo el sol y refleja la luz hacia un punto determinado. Sunspot está formado por 37 facetas hexagonales con espejo acrílico de 2 mm. Cada faceta mide 30 mm de lado, la superficie reflectante es de 865 cm² y el conjunto del espejo pesa 5,64 kg.

Dos servos inclinan cada faceta, 74 en total. El conjunto de espejos funciona así como un único espejo de curvatura ajustable: permite enfocar el punto de luz en un objetivo situado a 4 m o a 30 m. El conjunto gira en dos ejes, acimut y elevación, mediante motores paso a paso 28BYJ-48, bajo una cúpula de PMMA de unos 724 mm de diámetro.

Ofrecemos la aplicación sunspot.hexart.io gratis y sin necesidad de crear una cuenta. Es una muestra de lo que hacemos hoy: un proyecto de ingeniería, desde los requisitos hasta el paquete de producción.

La aplicación no ejecuta ningún modelo de IA. El código calcula cada valor mediante fórmulas de la bibliografía y las normas, que pueden verificarse en la documentación de los cálculos. El mismo conjunto de parámetros da las mismas dimensiones de las piezas.

La posición del sol se calcula con el algoritmo de NOAA y Meeus, con refracción. La radiación directa (DNI) se obtiene mediante el modelo de Meinel con la corrección de Laue; la masa de aire, con la fórmula de Kasten y Young de 1989; y la forma del disco solar, con el modelo de Buie. La carga de viento se calcula según EN 1991-1-4, los dientes de los engranajes según ISO 6336 y los rodamientos según ISO 76 e ISO 281.

Dónde ha trabajado la IA

La IA participó en la escritura del código. Paul Lazniak definió los requisitos y un equipo de agentes de IA escribió el código por fases: los autores trabajaron en conjuntos de archivos independientes, en paralelo, y después otros agentes se encargaron de la integración y la revisión. Los autores de las funciones trabajaron con Claude Opus 5.5, mientras que Claude Sonnet 5.5 verificó cada solicitud por separado.

Siete agentes de investigación prepararon 30 fichas de componentes con datos de catálogo. Una sesión de coordinación dirigió a 25 agentes. La regla de trabajo era clara: nada de cifras inventadas, cada valor debe tener una fuente.

El dispositivo y el objetivo se sitúan en el mapa o introduciendo una dirección. El terreno se obtiene de datos de elevación, los edificios de OpenStreetMap y el modelo de la ciudad de la fotogrametría de Google Photorealistic 3D Tiles a través de Cesium ion. El objetivo puede ser cualquier punto del espacio: una ventana, un panel o un tramo de pared.

La fecha y la hora se seleccionan en un calendario o se muestra el día a cámara rápida. La misma escena funciona con gafas de realidad virtual y en modo AR con vista del entorno (WebXR).

El botón «Descargar paquete para impresión» descarga un archivo ZIP con 38 archivos, unos 111 MB. Incluye 28 archivos STL para imprimir y cortar 211 piezas, y 4 diseños SVG de placas y espejos para cortar a partir de una lámina. También contiene un sketch de Arduino, la lista de materiales en CSV y Markdown, el presupuesto y los parámetros del proyecto en JSON.

Para la configuración predeterminada, la lista de materiales tiene 107 elementos. Hay que comprar 80, imprimir en 3D 20, cortar 4 de una plancha y 3 piezas se pueden moldear o imprimir. Solo los elementos de fijación suman 340 unidades: 70 tornillos, 30 tuercas y 240 arandelas. Además, se necesitan 74 servomotores, 5 controladores PCA9685, 2 motores 28BYJ-48 y un reloj DS3231.

El dispositivo completo pesa 74,4 kg. Los materiales, según la tarifa de octubre de 2026, cuestan 8.608,73 PLN netos, y la impresión FDM lleva unas 24,7 h.

Manual y ficha de investigación

A partir de los parámetros actuales, la aplicación genera un manual de construcción y una ficha de investigación con los resultados de los cálculos, en polaco y en inglés, listos para imprimir en PDF. En la versión del 26 de octubre de 2026, el manual tenía 61 páginas A4 y la ficha de investigación, 32.

El generador selecciona la placa según el número de espejos: Arduino Uno para hasta 61 facetas, Mega 2560 para hasta 432 y ESP32 para hasta 864. Para 37 facetas, selecciona Mega 2560. En ese caso, el sketch tiene 2 128 líneas y, según la estimación, ocupa unos 44,9 kB de memoria flash.

Los servos controlan los módulos PCA9685, con 8 facetas por módulo. La hora UTC la proporciona un reloj DS3231, y la posición cero, un sensor Hall con calibración guardada en EEPROM. El controlador incluye un botón SAFE y un limitador de potencia del haz concentrado.

Arduino virtual en el navegador

El núcleo del sketch también funciona en la aplicación. El código C++ se traduce a JavaScript y se ejecuta en hardware emulado: tiempos en microsegundos, interrupciones de pasos, histéresis del sensor Hall, servos y EEPROM. Antes de cargar nada en la placa, puede ver qué hace el controlador.

Las cifras de esta página proceden de una simulación, no de mediciones de un dispositivo construido. La propia aplicación lo indica en el pie de página: «Simulación de ingeniería. Resultados estimados. Compruébelos mediante mediciones antes de construirlo.»

En la documentación del proyecto mantenemos una lista de 14 carencias conocidas. Por ejemplo, la caja del controlador aún no tiene interior y los motores NEMA no caben en los soportes para motores 28BYJ-48. Hemos probado los modos VR y AR en un emulador. Aún tenemos pendiente probarlos con las gafas Quest 3.

La luz concentrada quema e incendia, y su reflejo daña la vista. Antes de instalar el dispositivo en el exterior, hay que comprobar dónde incide el haz durante todo el día.