Análisis, diseño y evaluación de estrategias de control de fuerza en robots caminantes

Esta Tesis Doctoral se centra en la realización de investigaciones en el campo de la robótica, y más concretamente en el análisis, diseño y evaluación de estrategias de control de fuerza y su aplicación a los robots caminantes. Entre otras ventajas potenciales que ofrece la incorporación de sistemas de control de fuerza en robots caminantes, se pueden destacar como las más significativas: evitar el riesgo de deslizamiento en los pies, mejora de la estabilidad mediante el control de la distribución de las fuerzas en las patas, disminución de la influencia de perturbaciones externas o internas (incluyendo errores de modelado), mejor adaptación al entorno, conseguir movimientos suaves (acomodaticios) del robot, evitar vibraciones innecesarias en la estructura mecánica, y optimizar el consumo de energía para hacer a los robots más autónomos. Así pues, esta memoria se desenvuelve en torno a una línea de investigación: el control de fuerza y su contribución a resolver problemas relacionados con la estabilidad y el control de la interacción con el entorno, en el campo de los robots caminantes. Entre los diversos tipos de robots caminantes posibles, se ha afrontado el problema del control de fuerza en dos casos de especial interés: robots humanoides y robots cuadrúpedos, que presentan problemáticas diferenciadas, y también algunos elementos comunes. En la tesis se investigan y proponen nuevas estrategias de control de fuerza para estos tipos de robots caminantes, lo que involucra el diseño de sensores de fuerza específicos. Los algoritmos de control propuestos aportan nuevas soluciones al problema del control de fuerza de las máquinas caminantes, que son de especial interés cuando éstas se desplazan por terreno irregular o están sometidas a perturbaciones. Se han seleccionado un robot humanoide que emplea accionamientos lineales y no lineales, y un robot cuadrúpedo de grandes dimensiones, como candidatos para realizar la parte de implementación de algoritmos y de evaluación experimental. Sobre las dos plataformas seleccionadas, se han llevado a cabo numerosos experimentos con la finalidad de verificar el grado de consecución de los objetivos propuestos, con resultados muy satisfactorios.Esta Tesis Doctoral se centra en la realización de investigaciones en el campo de la robótica, y más concretamente en el análisis, diseño y evaluación de estrategias de control de fuerza y su aplicación a los robots caminantes. Entre otras ventajas potenciales que ofrece la incorporación de sistemas de control de fuerza en robots caminantes, se pueden destacar como las más significativas: evitar el riesgo de deslizamiento en los pies, mejora de la estabilidad mediante el control de la distribución de las fuerzas en las patas, disminución de la influencia de perturbaciones externas o internas (incluyendo errores de modelado), mejor adaptación al entorno, conseguir movimientos suaves (acomodaticios) del robot, evitar vibraciones innecesarias en la estructura mecánica, y optimizar el consumo de energía para hacer a los robots más autónomos. Así pues, esta memoria se desenvuelve en torno a una línea de investigación: el control de fuerza y su contribución a resolver problemas relacionados con la estabilidad y el control de la interacción con el entorno, en el campo de los robots caminantes. Entre los diversos tipos de robots caminantes posibles, se ha afrontado el problema del control de fuerza en dos casos de especial interés: robots humanoides y robots cuadrúpedos, que presentan problemáticas diferenciadas, y también algunos elementos comunes. En la tesis se investigan y proponen nuevas estrategias de control de fuerza para estos tipos de robots caminantes, lo que involucra el diseño de sensores de fuerza específicos. Los algoritmos de control propuestos aportan nuevas soluciones al problema del control de fuerza de las máquinas caminantes, que son de especial interés cuando éstas se desplazan por terreno irregular o están sometidas a perturbaciones. Se han seleccionado un robot humanoide que emplea accionamientos lineales y no lineales, y un robot cuadrúpedo de grandes dimensiones, como candidatos para realizar la parte de implementación de algoritmos y de evaluación experimental. Sobre las dos plataformas seleccionadas, se han llevado a cabo numerosos experimentos con la finalidad de verificar el grado de consecución de los objetivos propuestos, con resultados muy satisfactorios

Diseño de un robot humanoide de bajo coste mediante robot operating system

Enlaactualidadsonmuchoslosesfuerzosdeinvestigaciónenelcampodelarobótica humanoidebípeda,conlamotivacióndedotaralosrobotsdecapacidadesyhabilidades lo más cercanas a la naturaleza humana. Son varias las áreas de ingeniería involucradas en este tipo de robótica, como son la mecánica, el control, la electrónica, los sistemas de tiempo real o la visión artifical. ElpresenteproyectocomprendeeldiseñoydesarrollodelrobotClank,quepretende ser una plataforma robótica humanoide bípeda de bajo coste para la investigación de este tipo de sistemas. Para abordar el diseño se hará uso de la tecnología de impresión aditiva, mientras que el desarrollo software centra en tres áreas: la visión artificial, el controldebalanceoylacoordinaciónpostural.ElusodelibreríasdelibreaccesoyROS son el entorno de trabajo elegido para dar soporte a todo el sistema, y, en concreto, la integración del estándar ROS Industrial.Departamento de Ingeniería de Sistemas y AutomáticaMáster en Investigación en Ingeniería de Procesos y Sistemas Industriale

Manipulador aéreo con brazos antropomórficos de articulaciones flexibles

[Resumen] Este artículo presenta el primer robot manipulador aéreo con dos brazos antropomórficos diseñado para aplicarse en tareas de inspección y mantenimiento en entornos industriales de difícil acceso para operarios humanos. El robot consiste en una plataforma aérea multirrotor equipada con dos brazos antropomórficos ultraligeros, así como el sistema de control integrado de la plataforma y los brazos. Una de las principales características del manipulador es la flexibilidad mecánica proporcionada en todas las articulaciones, lo que aumenta la seguridad en las interacciones físicas con el entorno y la protección del propio robot. Para ello se ha introducido un compacto y simple mecanismo de transmisión por muelle entre el eje del servo y el enlace de salida. La estructura en aluminio de los brazos ha sido cuidadosamente diseñada de forma que los actuadores estén aislados frente a cargas radiales y axiales que los puedan dañar. El manipulador desarrollado ha sido validado a través de experimentos en base fija y en pruebas de vuelo en exteriores.Ministerio de Economía y Competitividad; DPI2014-5983-C2-1-

Psicopatologías en la Era de la Conectividad Posibles efectos de la interacción entre el humano y las tecnologías cibernéticas y sus manifestaciones en la creación artística

La presente investigación aborda las maneras de entender los posibles efectos psicológicos del sujeto inmerso en la cognición virtual y la producción artística alrededor de estos. De este modo, Psicopatologías en la era de la conectividad indaga la relación del sujeto con los medios virtuales; esto enfocado desde el impacto psicológico, corporal y social del individuo. Así, parte desde la identificación de un yo, psíquico y somático, que se ve incidido por los nuevos medios y el lenguaje que se emplea en estos. Por consiguiente, esta investigación trata de resolver las interrogantes que surgen ante una aparente falla en la interacción entre el humano y las tecnologías cibernéticas y la creciente disociación con sigo mismo y extrañez con los otros que surge en el sujeto. La cuestión general es: ¿Cómo adaptarnos al sistema que demanda efectividad y velocidad sin dejar de lado nuestras necesidades psíquicocorporales? Se ha planteado esta investigación buscando definir, desde una mirada lacaniana, lo que compone al ser humano y como incide su inconsciente en su lenguaje verbal y corporal estableciendo una conexión psicosomática. A partir de ello, se explora los síntomas de la comunicación y la labor tecnológica que giran entorno al sujeto y que lo transforman. Asimismo, se indaga en la relación de las afecciones psicológicas y la creación artística. El marco de esta investigación engloba el poder del lenguaje actual determinado por los códigos computacionales y los sistemas operativos digitales trasladados a la vida de los sujetos, mellando la relación intrapersonal y su interacción social externa a estos sistemas digitales. El objetivo de la tesis busca reflexionar, mediante una propuesta artística, sobre la incidencia del lenguaje de las actuales tecnologías de comunicación en nosotros. Además, propone evidenciar lo que conlleva adecuarnos a los aparatos tecnológicos digitales y a la dinámica en torno a esta, dejando de lado nuestras necesidades afectivas.This research addresses the ways of understanding the possible psychological effects of the subject immersed in virtual cognition and the artistic production around them. In this way, Psychopathologies in the era of connectivity investigates the subject's relationship with virtual media; this focused from the psychological, physical and social impact of the individual. Thus, it starts from the identification of a self, psychic and somatic, which is influenced by the new media and the language used in these. Given the above, the following research tries to resolve the questions that arise when finding an apparent failure in this human/machine interaction and the growing dissociation with oneself and strangeness with others that arises in the subject. The general question is: How can we adapt to the system that demands effectiveness and speed without neglecting our physical-psychic needs? This research has been proposed seeking to define what makes up the human being and how their unconscious affects, from a Lacanian perspective, their verbal and body language, establishing a psychosomatic connection. From this, the symptoms of communication and technological work that revolve around the subject and that transform it are explored. Likewise, this thesis investigates the relationship between psychological conditions and artistic creation. 4 The framework of this research encompasses the power of current language determined by computer codes and digital operating systems translated into the lives of the subjects, denting the intrapersonal relationship and their external social interaction to these digital systems. The objective of the thesis seeks to reflect, through an artistic proposal, on the incidence of the language of current communication technologies in us. In the same way, try to meditate on what it takes to adapt to the machine and the dynamics around it, leaving aside our emotional need

XLIII Jornadas de Automática: libro de actas: 7, 8 y 9 de septiembre de 2022, Logroño (La Rioja)

[Resumen] Las Jornadas de Automática (JA) son el evento más importante del Comité Español de Automática (CEA), entidad científico-técnica con más de cincuenta años de vida y destinada a la difusión e implantación de la Automática en la sociedad. Este año se celebra la cuadragésima tercera edición de las JA, que constituyen el punto de encuentro de la comunidad de Automática de nuestro país. La presente edición permitirá dar visibilidad a los nuevos retos y resultados del ámbito, y su uso en un gran número de aplicaciones, entre otras, las energías renovables, la bioingeniería o la robótica asistencial. Además de la componente científica, que se ve reflejada en este libro de actas, las JA son un punto de encuentro de las diferentes generaciones de profesores, investigadores y profesionales, incluyendo la componente social que es de vital importancia. Esta edición 2022 de las JA se celebra en Logroño, capital de La Rioja, región mundialmente conocida por la calidad de sus vinos de Denominación de Origen y que ha asumido el desafío de poder ganar competitividad a través de la transformación verde y digital. Pero también por ser la cuna del castellano e impulsar el Valle de la Lengua con la ayuda de las nuevas tecnologías, entre ellas la Automática Inteligente. Los organizadores de estas JA, pertenecientes al Área de Ingeniería de Sistemas y Automática del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de La Rioja (UR), constituyen un pilar fundamental en el apoyo a la región para el estudio, implementación y difusión de estos retos. Esta edición, la primera en formato íntegramente presencial después de la pandemia de la covid-19, cuenta con más de 200 asistentes y se celebra a caballo entre el Edificio Politécnico de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial y el Monasterio de Yuso situado en San Millán de la Cogolla, dos marcos excepcionales para la realización de las JA. Como parte del programa científico, dos sesiones plenarias harán hincapié, respectivamente, sobre soluciones de control para afrontar los nuevos retos energéticos, y sobre la calidad de los datos para una inteligencia artificial (IA) imparcial y confiable. También, dos mesas redondas debatirán aplicaciones de la IA y la implantación de la tecnología digital en la actividad profesional. Adicionalmente, destacaremos dos clases magistrales alineadas con tecnología de última generación que serán impartidas por profesionales de la empresa. Las JA también van a albergar dos competiciones: CEABOT, con robots humanoides, y el Concurso de Ingeniería de Control, enfocado a UAVs. A todas estas actividades hay que añadir las reuniones de los grupos temáticos de CEA, las exhibiciones de pósteres con las comunicaciones presentadas a las JA y los expositores de las empresas. Por último, durante el evento se va a proceder a la entrega del “Premio Nacional de Automática” (edición 2022) y del “Premio CEA al Talento Femenino en Automática”, patrocinado por el Gobierno de La Rioja (en su primera edición), además de diversos galardones enmarcados dentro de las actividades de los grupos temáticos de CEA. Las actas de las XLIII Jornadas de Automática están formadas por un total de 143 comunicaciones, organizadas en torno a los nueve Grupos Temáticos y a las dos Líneas Estratégicas de CEA. Los trabajos seleccionados han sido sometidos a un proceso de revisión por pares

Actas de las XXXIV Jornadas de Automática

Postprint (published version

Redefinición de la Relación laboral: Análisis del Trabajo en las plataformas digitales de Servicios. Un enfoque de justícia y equidad

[spa] Desde hace algunos años, con la irrupción de las plataformas digitales de servicios y las novedosas modalidades de realizar el trabajo, se ha cuestionado y se discute la verdadera naturaleza del vínculo contractual entre trabajadores y empresarios, intensificando un problema de encuadre en las notas típicas de la relación laboral, dadas las características propias del trabajo, específicamente en este tipo de plataformas, alrededor del mundo. Inspectores de trabajo, jueces y magistrados de muchos países, se están enfrentado a la dura tarea de resolver la laboralidad o no en estos casos; y los legisladores, por su parte, buscan soluciones legislativas acordes a su realidad. En la presente investigación, a través del análisis de diversos fallos en la materia, doctrina, y la caracterización de nuevas modalidades de trabajo, como el que se realiza a través de las plataformas digitales de servicios, se intenta establecer, si las notas típicas del contrato de trabajo tradicional aún responden para calificar una relación laboral del trabajo que se realiza bajo las nuevas modalidades de trabajo en la actualidad. Asimismo, se hacen ciertas propuestas y reflexiones sobre una revisión y actualización de los elementos centrales de la relación laboral, congruentes con mercado del trabajo actual.[cat] Des de fa alguns anys, amb la irrupció de les plataformes digitals de serveis i les noves modalitats de fer la feina, s'ha qüestionat i es discuteix la veritable naturalesa de la relació contractual entre treballadors i empresaris, intensificant un problema d'enquadrament a les notes típiques de la relació laboral, ateses les característiques pròpies del treball, específicament en aquest tipus de plataformes, arreu del món. Inspectors de treball, jutges i magistrats de molts països, estan enfrontats a la dura tasca de resoldre la laboralitat o no en aquests casos; i els legisladors, per la seva banda, busquen solucions legislatives d'acord amb la seva realitat. En aquesta investigació, a través de l'anàlisi de diverses decisions en la matèria, doctrina, i la caracterització de noves modalitats de treball, com la que es realitza a través de les plataformes digitals de serveis, s'intenta establir, si les notes típiques del contracte de treball tradicional encara responen per qualificar una relació laboral del treball que es realitza sota les noves modalitats de treball actualment. Així mateix, es fan certes propostes i reflexions sobre una revisió i actualització dels elements centrals de la relació laboral, congruents amb el mercat del treball actual.[eng] For some years now, with the irruption of digital service platforms and new ways of doing work, the true nature of the contractual relation between workers and employers has been questioned and discussed, intensifying a problem of framing in the typical notes of the employment relationship, given the characteristics of work, specifically on this type of platform, around the world. Labor inspectors, judges and magistrates from many countries are facing the hard task of resolving labor or not in these cases; and legislators, for their part, seek legislative solutions in accordance with their reality. In the present investigation, through the analysis of various failures in the matter, doctrine, and the characterization of new work modalities, such as the one carried out through digital service platforms, it is tried to establish, if the typical notes of the traditional employment contract still respond to qualify an employment relationship that is carried out under the new work modalities nowadays. Likewise, certain proposals and reflections are made on a review and updat

La metáfora cyborg: órganos artificiales y encrucijadas

[spa] En esta investigación pretendo mostrar que los híbridos cyborg son un tipo de metáforas que son fruto de la experiencia de corporalización. Estas metáforas aparecen cuando el cyborg logra que sus órganos artificiales adquieran cierta clase de plasticidad biológica, cada vez que uno de sus órganos biológicos se extiende en una máquina e, incluso, cuando se le fabrican órganos a las máquinas para que sientan el mundo exterior. De acuerdo con esto, los órganos artificiales del cyborg no se diseñan como cosas, sino como metáforas/ encrucijadas, esto es, como un punto de colisión de los trayectos por donde circulan los órganos y las máquinas, las disciplinas que contribuyen a que exista esta circulación junto con los cuerpos y las mentes que experimentan estas mezclas biotecnológicas. La presente investigación está compuesta de cuatro metáforas/ encrucijadas: las metáforas de la hibridación cibernética, las metáforas del sentido del sí mismo, las metáforas computacionales y las metáforas del devenir. Por último, se incluye la creación de un prototipo de un órgano cyborg.[eng] In this study I set out to show that cyborg hybrids are a type of metaphor resulting from the experience of embodiment. These metaphors appear when a cyborg succeeds in making its artificial organs acquire a certain biological plasticity, whenever one of its biological organs is extended into a machine, or even when organs are made to enable machines to sense the outside world. Thus, a cyborg’s artificial organs are not designed as things, but as metaphors/crossroads; that is, as intersections among the channels of circulation of organs and machines, disciplines contributing to this circulation, and bodies and minds experiencing these biotechnological amalgams. The present study is articulated around four metaphors/crossroads: metaphors of cybernetic hybridisation, metaphors of the sense of self, computer metaphors, and metaphors of becoming. Lastly, the design of an original cyborg organ prototype is included