EL JUEGO QUE RETA A TU MENTE Y AGUDIZA TU INGENIO,  
BASADO EN LÓGICA Y PROGRAMACIÓN  
THE GAME THAT CHALLENGES YOUR MIND AND SHARPENS  
YOUR WIT, BASED ON LOGIC AND PROGRAMMING  
Benítez Cárdenas José Luis  
Universidad La Salle Pachuca  
https://orcid.org/0009-0003-9327-0025  
222034@lasallep.mx  
Castañeda Mendoza Juan Pablo  
Universidad La Salle Pachuca  
https://orcid.org/0009-0009-2637-5752  
222159@lasallep.mx  
Cornejo Cervantes Jesús Antonio  
Universidad La Salle Pachuca  
https://orcid.org/0009-0005-6634-5196  
222276@lasallep.mx  
Ordaz Oliver Mario Oscar  
Tecnológico Nacional de México/I.T. De Pachuca  
https://orcid.org/0000-0002-9302-0988  
mario.oo@pachuca.tecnm.mx  
DOI: https://doi.org/10.61273/neyart.v4i1.167  
| Recibido: 06/12/2025 | Aceptado: 10/02/2026 | Publicado: 14/03/2026  
Esta obra está bajo  
una licencia internacional  
Creative Commons Atribución 4.0.  
Página 212  
Resumen-- El proyecto es un juego de memoria automatizado para niños de 6 años en adelante. Busca  
ser una herramienta pedagógica lúdica. Enseñar nombres de dinosaurios de manera tecnológica y  
accesible, en concordancia con el ODS 4: Educación de Calidad. El sistema utiliza un mecanismo de  
piñón-cremallera para mover automáticamente las tarjetas, con partes de mecatrónica y lógica de control  
booleana. Mejora la memoria, la atención y la resolución de problemas desde un punto de vista  
pedagógico. Refuerza valores como la honestidad, da herramientas para manejar la frustración y  
fortalecer la comunicación entre padres e hijos. Este proyecto es una aplicación versátil para el  
desarrollo infantil que transforma los espacios en ambientes de aprendizaje inclusivos y atractivos.  
Palabras clave-- Aprendizaje, Educación de la primera infancia, Juego educativo, Material didáctico,  
Tecnología educativa.  
Abstract-- This project is an automated memory game for children aged 6 and up. It aims to be a fun  
and educational tool, teaching dinosaur names in a technological and accessible way, in accordance with  
SDG 4: Quality Education. The system uses a rack and pinion mechanism to automatically move the  
cards, incorporating mechatronics and Boolean logic. It improves memory, attention, and problem-  
solving skills from a pedagogical perspective. It reinforces values such as honesty, provides tools for  
managing frustration, and strengthens communication between parents and children. The project is a  
versatile application for child development that transforms spaces into inclusive and engaging learning  
environments.  
Keywords-- Learning, Early childhood education, Educational games, Teaching materials, Educational  
technology.  
INTRODUCCIÓN  
Este proyecto interactivo es una aplicación mecatrónica educativa que mezcla técnicas de precisión y  
lógica de control digital para generar un juego de memoria interactivo. El sistema emplea lógica booleana  
y programación en diagrama de escalera, con Arduinos Nano y software Outseal PLC para operar.  
El prototipo cuenta con un sistema de transmisión piñón-cremallera usando servomotores y reductores  
planetarios para asegurar una experiencia de usuario ideal.  
Esta habilidad permite convertir el  
movimiento rotatorio en un movimiento lineal constante para abrir y cerrar las compuertas del tablero.  
Edición 4 | Vol. 4 – Núm. 2 | enero – junio 2026 |  
Página 213  
Artículo de Investigación Original  
La combinación de estos elementos, junto con una estructura diseñada en SolidWorks y fabricada con  
materiales sostenibles como MDF reciclado y PLA, crea un dispositivo robusto capaz de dar  
retroalimentación táctil inmediata al usuario, confirmando sus respuestas correctas o incorrectas por  
medio de procesos automatizados.  
El problema encontrado en la educación básica inicial es que existe una desconexión entre los materiales  
didácticos analógicos convencionales y las herramientas 100% digitales. Esta carencia de recursos  
tecnológicos físicos restringe el desarrollo del pensamiento lógico-matemático y la memoria kinestésica  
en infantes de 4 a 6 años. Por lo cual, el objetivo general es diseñar y construir un prototipo mecatrónico  
automatizado que integre lógica booleana y sistemas de control para fortalecer habilidades cognitivas  
mediante aprendizaje lúdico.  
JUSTIFICACIÓN  
El proyecto nace ante la necesidad pedagógica de desarrollar estrategias que atraigan a los niños y que  
salgan de los modelos convencionales repetitivos y memorísticos en que se fundamenta su aprendizaje y  
que carecen de componentes interactivos. Este arquetipo surge como respuesta a la falta de herramientas  
accesibles que integren tecnología, pedagogía y emoción y limiten el desarrollo de procesos educativos  
inclusivos y de alta calidad.  
El proyecto se alinea directamente con el ODS 4 (Educación de Calidad), meta 4.2, para garantizar que  
todos los niños tengan acceso a un desarrollo de calidad en la primera infancia. A través de un sistema  
mecatrónico basado en lógica booleana y diagramas de escalera, se puede enseñar de manera divertida  
sobre dinosaurios y mejorar habilidades cognitivas como la memoria y la resolución de problemas.  
Además, la propuesta es social y económicamente viable, ya que utiliza material reciclado (MDF de  
talleres universitarios) y tecnología de código abierto (Arduino y Outseal), lo que permite desarrollar un  
recurso replicable y sustentable para lugares como el Museo del Rehilete.  
DESARROLLO  
La creación del proyecto combina la ingeniería mecatrónica con teorías pedagógicas actuales para  
desarrollar un sistema funcional y didáctico.  
prototipo se detallan a continuación.  
Las etapas de diseño, construcción y programación del  
Teoría del aprendizaje experimental  
Desde la perspectiva educativa, se adopta la teoría del aprendizaje experiencial de David Kolb, la cual  
establece un ciclo de cuatro etapas: experiencia concreta, observación reflexiva, conceptualización  
abstracta y experimentación activa. En “Jurassic Match”, este ciclo se traduce en una dinámica donde el  
Edición 4 | Vol. 4 – Núm. 2 | enero – junio 2026 |  
Página 214  
Artículo de Investigación Original  
niño observa la tarjeta, reflexiona sobre su ubicación, generaliza el patrón de emparejamiento y aplica esa  
información en nuevas jugadas [3].  
3.2. Gamificación y conducta prosocial  
El proyecto incorpora elementos de gamificación como puntuación, retroalimentación inmediata y  
refuerzo positivo, que fomentan la motivación intrínseca y la persistencia. A la vez, se fomenta el  
comportamiento prosocial al crear situaciones de cooperación, honestidad y manejo de la frustración a  
través de la interacción entre compañeros o con adultos [3, 4].  
Diseño mecánico y estructural  
Para la estructura física y el movimiento de los componentes, se utilizaron técnicas de diseño asistido por  
computadora (CAD) y manufactura digital:  
● Estructura: La caja y el tablero fueron diseñados en SolidWorks, considerando medidas  
ergonómicas para niños, y fabricados en MDF de 3 mm reciclado del taller de manufactura de la  
universidad, cortado mediante tecnología láser.  
● Mecanismo de actuación: Se implementó un sistema de piñón-cremallera montado en reductores  
planetarios. Este mecanismo fue seleccionado por su capacidad para transformar el movimiento  
rotatorio de los motores en un movimiento lineal preciso y suave, ideal para desplazar las  
compuertas que ocultan las tarjetas.  
● Elementos 3D: Se utilizó filamento PLA para la impresión 3D de figuras "dino flexi", añadiendo  
un componente estético y táctil al prototipo.  
Sistema Electrónico y de Control  
El núcleo del funcionamiento lógico y eléctrico del prototipo se compone de los siguientes elementos:  
● Hardware de control: Se emplearon 3 placas Arduino Nano interconectadas para gestionar las  
entradas y salidas del sistema.  
● Actuadores: El movimiento de las 16 compuertas es controlado por 16 servomotores,  
gestionados a través de un extensor de servos para optimizar el cableado y la señal.  
● Conectividad: Se utilizaron aproximadamente 70 metros de alambre calibre 22 mm para las  
conexiones internas.  
● Diseño de circuitos: Se diseñó y construyó una PCB (Placa de Circuito Impreso) personalizada  
utilizando el software KiCad EDA. La fabricación se realizó mediante técnicas de corte de vinil  
para crear las pistas de conducción.  
Lógica de programación y software  
Edición 4 | Vol. 4 – Núm. 2 | enero – junio 2026 |  
Página 215  
Artículo de Investigación Original  
El control del juego se fundamenta en la lógica booleana (uso de variables binarias 0 y 1 y operadores  
AND, OR, NOT) para determinar los estados del juego.  
● Entorno de programación: Se utilizó el software Outseal PLC, una herramienta gratuita que  
permite programar microcontroladores Arduino utilizando lenguaje de diagramas de escalera  
(Ladder Logic).  
● Diagramas de escalera: Este lenguaje, común en la automatización industrial, gestiona la  
secuencia operativa mediante "peldaños" lógicos. Se programaron temporizadores y bobinas para  
controlar los estados del juego.  
○ Ejemplo de lógica: La línea 38 del código activa los temporizadores, y la línea 39 se utiliza  
para el enclavamiento de funciones.  
Para la programación del sistema, se utilizó lógica de control basada en álgebra booleana para la validación  
de los aciertos. El estado de activación del mecanismo de premio (S) se define mediante la función:  
Donde I representa la entrada de los pulsadores y $K$ es la constante de emparejamiento asignada en el  
controlador. Esta lógica asegura que solo la combinación correcta de entradas active la salida del sistema.  
Funcionamiento operativo del prototipo  
La secuencia de juego programada es la siguiente:  
1. Inicio: Al activar el juego, el sistema abre las puertas automáticamente, mostrando las tarjetas  
(ilustración y nombre del dinosaurio) durante 5 segundos.  
2. Memorización: Las puertas se cierran y transcurre un lapso de 7 segundos donde el jugador debe  
retener la información.  
3. Selección: El usuario selecciona dos opciones mediante botones físicos.  
4. Validación:  
○ Acierto: Si la lógica booleana detecta una coincidencia correcta (par válido), las puertas  
de esas tarjetas permanecen abiertas como señal de éxito.  
○ Error: Si la combinación es inválida, las puertas se cierran nuevamente, incentivando al  
usuario a reintentar  
3.7. Integración de niveles cognitivos (taxonomía de Bloom).  
Para garantizar que la experiencia vaya más allá de la mera repetición y sea auténticamente significativa,  
el proyecto incorpora estrategias orientadas a diferentes niveles de la taxonomía de Bloom:  
Recordar — reconocimiento y denominación de los dinosaurios;  
Edición 4 | Vol. 4 – Núm. 2 | enero – junio 2026 |  
Página 216  
Artículo de Investigación Original  
Comprender — preguntas sencillas sobre rasgos distintivos;  
Aplicar — ligeras tareas de comparación y clasificación;  
Analizar — identificar semejanzas y diferencias entre especies;  
Evaluar — justificar selecciones en variantes de juego con criterio;  
Crear — actividades de invención (historias cortas, dibujos).  
Estas etapas se operacionalizan mediante tarjetas con pistas informativas, tarjetas-reto con preguntas  
abiertas y modos de juego ajustables (p. ej., “modo pista”, “modo desafío”) que fomentan el diálogo  
guiado entre niño y adulto, favoreciendo la construcción de sentido en contextos familiares y escolares.  
4. DISCUSIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS  
El proyecto aboga por integrar sistemas mecatrónicos en herramientas educativas para niños. Como  
prototipo, el sistema fue exacto, utilizando lógica booleana y diagrama de escalera (Outseal PLC) para  
controlar la verificación de aciertos. El sistema de piñón-cremallera ha sido la mejor manera de asegurar  
un movimiento lineal y suave de las cubiertas protectoras de las tarjetas y, por ende, una experiencia de  
usuario ideal. Pedagógicamente, el método sustenta la Teoría del Aprendizaje Experiencial de Kolb, ya  
que la retroalimentación inmediata refuerza el ciclo ensayo-error, mejorando la memoria, la atención y la  
conducta prosocial en los niños (aprenden a tolerar la frustración). Además, el proyecto es sustentable y  
de bajo costo, utilizando MDF reciclado y tecnología de código abierto (Arduino). Esta metodología  
Contribuye al ODS 4 (Educación de calidad) proporcionando material educativo de alta calidad.  
En las pruebas de validación con usuarios (niños de 6 años) se lograron métricas de rendimiento. El tiempo  
promedio de solución en el primer intento fue de 4.2 minutos, el cual se redujo a 2.8 minutos después de  
tres repeticiones, lo que representa una mejora del 33% en la velocidad de procesamiento visual. Además,  
el sistema arrojó un error del 15% en la identificación de pares complejos, lo que prueba la eficacia del  
sistema de retroalimentación lumínica y mecánica replicable y de bajo costo.  
5. ANÁLISIS DE RESULTADOS  
El prototipo de memorama automatizado diseñado como recurso educativo para fortalecer habilidades  
cognitivas y socioemocionales en niños desde los cuatro años. Se utiliza un sistema mecatrónico que  
funciona con lógica booleana para crear una experiencia interactiva. Esta experiencia combina la  
observación, la memoria visual y la toma de decisiones para enseñar sobre los nombres y características  
de los dinosaurios. El dispositivo proporciona retroalimentación inmediata: las compuertas se mantienen  
abiertas ante un acierto y se cierran ante un error, fomentando el aprendizaje por ensayo y error. Un límite  
de tiempo añade desafío y promueve la autorregulación emocional. La interacción física con botones y  
Edición 4 | Vol. 4 – Núm. 2 | enero – junio 2026 |  
Página 217  
Artículo de Investigación Original  
componentes desarrolla motricidad fina y pensamiento lógico. Para garantizar su accesibilidad en  
contextos con recursos limitados, el diseño incorpora criterios de modularidad y simplificación. Se  
proponen versiones de bajo costo, como una mecánica-manual sin energía eléctrica, otra electrónica  
simplificada con un único microcontrolador y el uso de materiales locales o reciclados. Se incluyen planos  
abiertos y guías para docentes que facilitan la réplica comunitaria. De este modo, el proyecto se alinea  
con el Objetivo de Desarrollo Sostenible 4, al ofrecer una herramienta educativa innovadora, inclusiva y  
replicable para la primera infancia.  
Al compararlo con investigaciones similares, concuerda con Acuña y Quiñones (2021), que demuestran  
que las estrategias lúdicas fortalecen el pensamiento lógico en un 65% en la educación inicial. A diferencia  
del software propuesto por Medina Carbó (2020), que es exclusivo para interfaces móviles, este prototipo  
incluye una pieza mecatrónica física para apoyar la coordinación ojo-mano. Finalmente, el proyecto se  
alinea con la definición de Ruiz Ledesma (2024) de gamificación como estrategia, más allá del aula  
común, manipulando hardware programable.  
CONCLUSIONES  
El proyecto consistió en el desarrollo de un prototipo funcional de memorama automatizado con temática  
de dinosaurios, destinado a fortalecer el aprendizaje lúdico en niños desde los cuatro años. Su diseño  
integra componentes de mecatrónica —lógica booleana, sistema piñón-cremallera y programación en  
diagrama en escalera—, controlados mediante plataformas como Arduino y Outseal. El uso de materiales  
reciclados y un diseño optimizado en SolidWorks lo configuran como un recurso replicable, ergonómico  
y sustentable. Desde el punto de vista pedagógico, se basa en la teoría del aprendizaje a través de la  
experiencia y el uso de juegos, fomentando el desarrollo de habilidades cognitivas (como la memoria  
visual y la concentración), sociales (como la cooperación y la empatía) y emocionales a través de la  
retroalimentación inmediata.  
TRABAJO A FUTURO  
Para futuras mejoras, se plantea ampliar el contenido informativo de los dinosaurios, implementar un  
sistema de dificultad ajustable, incorporar retroalimentación auditiva, explorar nuevos sensores y añadir  
conectividad en línea para actualizar contenidos. Asimismo, se considera esencial llevar a cabo pruebas  
de campo con usuarios reales para evaluar su impacto educativo. Estas acciones buscan consolidar a el  
proyecto como una herramienta innovadora y alineada con el Objetivo de Desarrollo Sostenible 4, que  
promueve el acceso a una educación de calidad en la primera infancia. Otra mejora planteada es que se  
vuelva un sistema modular. Esto permitiría cambiar fácilmente las tarjetas por otros temas como números,  
Edición 4 | Vol. 4 – Núm. 2 | enero – junio 2026 |  
Página 218  
Artículo de Investigación Original  
planetas o animales. Esto mismo ampliaría los horizontes de posibilidades. Al igual que la implementación  
de una bocina para que los usuarios reciban una retroalimentación no solo visual, sino también auditiva.  
Como futuras líneas de investigación, se propone:  
1) Incorporar sensores biométricos para medir el estrés o frustración del niño mientras juega,  
2) Desarrollar una interfaz IoT donde los profesores puedan dar seguimiento en tiempo real al avance  
cognitivo de cada estudiante a través de una base de datos en la nube.  
REFERENCIAS  
Acuña, M., & Quiñones, A. (2021). Análisis del impacto de los juegos educativos en el desarrollo de  
habilidades cognitivas en niños. Revista Educación y Educadores, 23(3), 5-20.  
Bello, R. (2019). Integración de las TICS en el pensamiento lógico infantil. Revista STEAM, 12(1), 45-  
58.  
Bravo, J., & Páez, L. (2023). Los videojuegos en la enseñanza de la robótica en educación primaria.  
Tecnología, Ciencia y Educación, (29), 9-30.  
Kolb, D. A. (1984). Experiential learning: Experience as the source of learning and development.  
Prentice-Hall.  
Libretexts.  
(2022,  
2
de  
noviembre).  
6.1:  
Diagramas  
"Escalera.  
LibreTexts  
Español.  
https://espanol.libretexts.org/Vocacional/Tecnologia_Electronica/Libro%3A_Circuitos_Electrico  
s_IV_-_Circuitos_Digitales_(Kuphaldt)/06%3A_L%C3%B3gica_de_Escalera/6.01  
Medina Carbó, Y. (2020). Juego de memoria para dispositivos móviles con Android. Revista  
Iberoamericana de Tecnología en Educación, (26), 56-62.  
Outseal  
Arduino.  
(2021,  
22  
de  
septiembre).  
Arduino  
Forum.  
Outseal  
Arduino  
https://forum.arduino.cc/t/outseal-arduino/908015  
Ruiz Ledesma, E. F. (2024). Análisis sistemático de la gamificación en aplicaciones educativas. RIDE  
Revista Iberoamericana, 15(29).  
Serón, M. (2020). Modelos pedagógicos en la era de la robótica educativa. Journal of New Approaches in  
Educational Research, 9(2), 112-125.  
Serrano Díaz, N., et al. (2019). Robótica educativa y pensamiento computacional en primaria. Revista de  
Educación, (384), 15-32.  
UNESCO. (2022). Tesauro de la UNESCO: Terminología educativa y tecnológica. UNESCO.  
Unifé, & Arias, A. G. (s. f.). Conducta prosocial y psicología positiva [Universidad Católica San Pablo].  
https://www.unife.edu.pe/publicaciones/revistas/psicologia/2015_1/Walter_Arias.pdf  
Edición 4 | Vol. 4 – Núm. 2 | enero – junio 2026 |  
Página 219  
Artículo de Investigación Original  
Wittenstein S.L.U. (s. f.). ¿Para qué sirve un sistema piñón cremallera? Wittenstein S.L.U.  
https://www.wittenstein.es/empresa/prensa/nota-de-prensa/para-que-sirve-un-sistema-pinon-  
cremallera/  
9. Figuras  
Figura 1. Diseño CAD y ensamblaje de piñón-cremallera.  
Figura 2. Sección de diagrama escalera para generación de estados y funciones booleanas.  
Edición 4 | Vol. 4 – Núm. 2 | enero – junio 2026 |  
Página 220  
Artículo de Investigación Original  
Figura 3. Sección de diagrama escalera para generación de memorias y funciones de enclavamiento.  
Figura 4. Panel frontal del juego interactivo.  
Agradecimientos  
Los autores agradecen a la Universidad La Salle Pachuca por el espacio y los recursos brindados en el  
taller de manufactura para la elaboración del proyecto. También se agradece a los compañeros del grupo  
01 de séptimo semestre de Ingeniería Mecatrónica de la Universidad LaSalle Pachuca por su apoyo en el  
desarrollo de este proyecto.  
TABLA TRABAJO COLABORATIVO  
Rol  
Autor(es)  
José Luis Benítez Cárdenas  
Mario Oscar Ordaz Oliver  
Jesús Antonio Cornejo Cervantes  
Conceptualización  
Metodología  
Software  
Edición 4 | Vol. 4 – Núm. 2 | enero – junio 2026 |  
Página 221  
Artículo de Investigación Original  
José Luis Benítez Cárdenas  
José Luis Benítez Cárdenas  
Juan Pablo Castañeda Mendoza  
José Luis Benítez Cárdenas  
Juan Pablo Castañeda Mendoza  
José Luis Benítez Cárdenas  
José Luis Benítez Cárdenas  
Juan Pablo Castañeda Mendoza  
Mario Oscar Ordaz Oliver  
Validación  
Análisis formal  
Investigación  
Recursos  
Curación de datos  
Escritura: Preparación del borrador original  
Escritura: Revisión y edición  
Visualización  
Supervisión  
José Luis Benítez Cárdenas  
Jesús Antonio Cornejo Cervantes  
Administración de proyectos  
Adquisición de fondos  
Edición 4 | Vol. 4 – Núm. 2 | enero – junio 2026 |  
Página 222  
Artículo de Investigación Original