Modelación y Control de un Robot Manipulador Aéreo en entornos 3D de Realidad Virtual.

Modelar y proponer un esquema de control avanzado para realizar tareas de locomoción autónoma de un robot manipulador aéreo conformado por un brazo robótico montado sobre un cuadricóptero; considerando la teoría de control para el análisis de estabilidad y robustez, para la obtención del modelo cinemático del manipulador móvil conformado de un cuadricóptero y brazo robótico en su parte inferior se obtiene inicialmente por separado los modelos cinemáticos del Unidad Manipuladora Aérea (UAV) y del robot manipulador para posterior a su obtención unirlos y analizar el modelo final, de esta manera se garantiza que el modelo cinemático represente de manera más exacta las características físicas del manipulador móvil. De acuerdo con el modelo encontrado se desarrolla el controlador cinemático, dotando así, de un control autónomo al manipulador móvil para cumplir tareas de seguimiento de trayectorias en ambiente no estructurados. Para el análisis de estabilidad del esquema de control se utiliza la función candidata del método de Lyapunov, el cual permite validar el controlador cinemático encontrado, garantizando que el controlador cinemático cumpla con los objetivos planteados. Los resultados obtenidos de los experimentos son simulados en un entorno de realidad virtual 3D en donde se aprecia de mejor manera el correcto funcionamiento del controlador. El sistema de aprendizaje cada día va siendo más interactivo cuyo objetivo es crear al estudiante la sensación de inmersión en entornos de simulación casi reales, se recomienda utilizar como plataforma de realidad virtual Unity, el entorno 3D de realidad virtual permite inmersión del operador humano en donde se puede visualizar de una manera más didáctica y casi real los resultados obtenidos del controlador creado y su estabilidad al seguir una trayectoria establecida.The modelling and proposal of an advanced control scheme to perform autonomous locomotion tasks of an aerial manipulator robot consisting of a robotic arm mounted on a quadcopter: considering the control theory for stability and robustness analysis to obtain the Cinematic model of the mobile manipulator formed by a quadcopter and robotic arm, the Cinematic models of the Unmanned Aerial Vehicle (UAV) are initially obtained separately and the manipulator robot for subsequently joining them and analyze the final model, this way it is guaranteed that the kinematic model more accurately represents the physical characteristics of the mobile manipulator. In accordance with the model obtained, the kinematic controller is developed, thus providing autonomous control to the mobile manipulator to carry out trajectory monitoring tasks in unstructured environments. For the stability analysis of the control scheme, the candidate function of the Lyapunov method is used, which allows the Cinematic controller found to be validated, ensuring that the kinematic controller meets the stated objectives. The results obtained from the experiments are simulated in a 3D virtual reality environment where the correct operation of the controller is better appreciated. The learning system is becoming more interactive every day whose objective is to create the student's feeling of immersion in almost real simulation environments, it is recommended to use as a Unity virtual reality platform, the 3D virtual reality environment that allows immersion of the human operator where the results obtained from the controller created and its stability can be visualized in a more didactic and almost real way by following an established path

Modelación y Control de un Robot Manipulador Aéreo en entornos 3D de Realidad Virtual.

Modelar y proponer un esquema de control avanzado para realizar tareas de locomoción autónoma de un robot manipulador aéreo conformado por un brazo robótico montado sobre un cuadricóptero; considerando la teoría de control para el análisis de estabilidad y robustez, para la obtención del modelo cinemático del manipulador móvil conformado de un cuadricóptero y brazo robótico en su parte inferior se obtiene inicialmente por separado los modelos cinemáticos del Unidad Manipuladora Aérea (UAV) y del robot manipulador para posterior a su obtención unirlos y analizar el modelo final, de esta manera se garantiza que el modelo cinemático represente de manera más exacta las características físicas del manipulador móvil. De acuerdo con el modelo encontrado se desarrolla el controlador cinemático, dotando así, de un control autónomo al manipulador móvil para cumplir tareas de seguimiento de trayectorias en ambiente no estructurados. Para el análisis de estabilidad del esquema de control se utiliza la función candidata del método de Lyapunov, el cual permite validar el controlador cinemático encontrado, garantizando que el controlador cinemático cumpla con los objetivos planteados. Los resultados obtenidos de los experimentos son simulados en un entorno de realidad virtual 3D en donde se aprecia de mejor manera el correcto funcionamiento del controlador. El sistema de aprendizaje cada día va siendo más interactivo cuyo objetivo es crear al estudiante la sensación de inmersión en entornos de simulación casi reales, se recomienda utilizar como plataforma de realidad virtual Unity, el entorno 3D de realidad virtual permite inmersión del operador humano en donde se puede visualizar de una manera más didáctica y casi real los resultados obtenidos del controlador creado y su estabilidad al seguir una trayectoria establecida.The modelling and proposal of an advanced control scheme to perform autonomous locomotion tasks of an aerial manipulator robot consisting of a robotic arm mounted on a quadcopter: considering the control theory for stability and robustness analysis to obtain the Cinematic model of the mobile manipulator formed by a quadcopter and robotic arm, the Cinematic models of the Unmanned Aerial Vehicle (UAV) are initially obtained separately and the manipulator robot for subsequently joining them and analyze the final model, this way it is guaranteed that the kinematic model more accurately represents the physical characteristics of the mobile manipulator. In accordance with the model obtained, the kinematic controller is developed, thus providing autonomous control to the mobile manipulator to carry out trajectory monitoring tasks in unstructured environments. For the stability analysis of the control scheme, the candidate function of the Lyapunov method is used, which allows the Cinematic controller found to be validated, ensuring that the kinematic controller meets the stated objectives. The results obtained from the experiments are simulated in a 3D virtual reality environment where the correct operation of the controller is better appreciated. The learning system is becoming more interactive every day whose objective is to create the student's feeling of immersion in almost real simulation environments, it is recommended to use as a Unity virtual reality platform, the 3D virtual reality environment that allows immersion of the human operator where the results obtained from the controller created and its stability can be visualized in a more didactic and almost real way by following an established path

Control de una silla de ruedas a través de señales cerebrales.

Este trabajo tuvo como propósito el Control de una Silla de Ruedas a través de Señales Cerebrales, permitiendo que personas con discapacidad motora puedan mover una silla robótica por medio del casco comercial EMOTIV EPOC que recepta señales Electroencefalograma (EEG), para lo cual fue necesario que las habilidades cognitivas del usuario se encuentren intactas. Las señales enviadas fueron procesadas por los controladores cinemáticos y dinámicos propuestos, los cuales envían comandos de posición y velocidad de movimiento al robot silla de ruedas. Los resultados obtenidos de los experimentos y simulaciones muestran que el movimiento del robot silla de ruedas converge a la trayectoria deseada según los algoritmos propuestos. Los controladores cinemático y dinámico, para el sistema silla-usuario cumplen el objetivo de buscar el mejor camino a seguir por el robot silla de ruedas, además brinda al robot la capacidad de posicionarse en un punto deseado; lo cual es realizado mediante la disminución de errores que puedan llegar a presentarse durante el tiempo de trabajo del robot silla de ruedas. Se recomienda implementar un algoritmo de controlador adaptable para los parámetros dinámicos del sistema silla-usuario a fin de que el modelo dinámico se adapte a diferentes contexturas del usuario, es decir peso, estatura entre otras características.This work was aimed at the control of a wheelchair using brain signals, allowing people with motor disabilities to move a robotic chair through the commercial center Emotiv EPOC that recept electroencephalogram signals (EEG) , for which it was necessary that user cognitive abilities are intact. The signals sent were processed by the proposed kinematic and dynamic controllers, which send commands position and movement speed wheel chair robot. The results of experiments and simulations show that the movement of robot chair wheels converges to the desired trajectory according to the proposed algorithms. The kinematic and dynamic system for the chair user controllers meet the goal of finding the best way forward for the chair wheeled robot, the robot also provides the ability to position at a desired point; which it is done by reducing errors that may reach occur during work time wheel chair robot. It is recommended to implement an adaptive controller algorithm for dynamic system parameters chair-user so that the dynamic model fits contextures different user, weight, height and other characteristics