PMITO - Plataforma móvil para investigación de técnicas de odometría

El presente trabajo describe el diseño y construcción de una plataforma móvil con anillos de sensores infrarrojos y sensores ultrasónicos como dispositivos para la medición de distancia, los cuales serán posteriormente utilizados para la navegación de robots móviles en ambientes dinámicos. Se muestra una breve reseña sobre la arquitectura de robots móviles y la importancia de determinar una estructura de control para formular alternativas de navegación y construcción de mapas de entorno con la implementación de sensores que permitan al sistema conocer la distancia que ha recorrido, su ubicación, y la distancia existente entre el entorno y el sistema mismo, utilizando sistemas embebidos, en este caso tarjetas de la serie ARDUINO

Propuesta de solución al problema de generación de trayectorias de tiempo mínimo para un brazo manipulador de seis grados de libertad mediante un aplicativo basado en una trayectoria específica en un ambiente simulado

Ingeniero (a) IndustrialPregrad

Diseño y construcción de un anillo de sensores infrarrojos con dispositivos de lógica programable (FPGAs) para el levantamiento de mapas de entorno y navegación de plataformas móviles

El trabajo descrito demuestra el diseño e implementación de un anillo de sensores infrarrojos como dispositivos medidores de distancia con arreglos de hardware reconfigurable FPGA, para la navegación de robots móviles en ambientes controlados. Se muestra una breve reseña sobre la arquitectura de robots móviles y la importancia de determinar una estructura de control para formular alternativas de navegación y construcción de mapas de entorno con la implementación de sensores que sirvan al sistema conocer la distancia que ha recorrido, su ubicación, y la distancia que existe entre el ambiente exterior y el sistema mismo, con la implementación de arreglos de hardware reconfigurable FPGAS, en este caso la tarjeta SPARTAN 3E de XILINX. Fusionar la información que entregan los distintos tipos de sensores al arreglo de hardware reconfigurable es uno de los temas a tratar, pues en cada tipo de sensor se usaron técnicas de adquisición de datos que van desde medición de ancho de pulso hasta protocolo de comunicación serial RS-232 e I2C, con el debido procesamiento de cada fuente de datos en el arreglo de hardware reconfigurable.PregradoIngeniero(a) ElectricistaTABLA DE CONTENIDO PRELIMINARES 14 P.1. INTRODUCCIÓN 14 P.2. ESTADO DEL ARTE 15 P.2.1. ARQUITECTURA DE ROBOTS. 15 P.2.2. RETO DE LA NAVEGACIÓN AUTÓNOMA 16 P.2.3. LÍNEA DE ACCIÓN 19 P.3. OBJETIVOS 20 P.3.1. OBJETIVO GENERAL 20 P.3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 20 P.4. MARCO REFERENCIAL 21 P.4.1. SENSORES 21 P.4.2. ARQUITECTURAS DE CONTROL EN ROBÓTICA MÓVIL. 37 P.4.3. TEORÍA DE ESQUEMAS 42 P.4.4. TIPOS DE PLATAFORMAS MÓVILES 42 P.4.5. MODELO DE CONTROL GUIADO DIFERENCIAL. 49 P.4.6. MAPAS DE ENTORNO 54 1. DESARROLLO DE PROYECTO 62 1.1. NAVEGACIÓN 63 1.1.1. MOTORES DC. 64 1.1.2. CONTROL DE MOTORES DC. 67 1.1.3. CONTROL DE DIRECCIÒN POR CORRECCIÒN DE VELOCIDAD 69 1.1.4. CONTROL DE SENTIDO DE GIRO DE PLATAFORMA MÒVIL. 69 1.1.5. CONTROL DE INERCIA DE FRENADO EN EL DESPLAZAMIENTO DE LA PLATAFORMA 70 1.1.6. ENCODERS 71 1.1.7. FUSIÓN MOTORES DC Y ENCODERS PARA PLATAFORMA MÓVIL 74 1.2. LOCALIZACIÓN 77 1.2.1. CONEXIÓN Y FUNCIONAMIENTO BRÚJULA DIGITAL. 77 1.2.2. CALIBRACIÓN DEL DISPOSITIVO. 78 1.2.3. IMPLEMENTACIÓN DE BRÚJULA DIGITAL CON INTERFAZ PARA TARJETA FPGA SPARTAN 3E DE XILINX 80 1.3. RECONOCIMIENTO DEL ENTORNO 82 1.3.1. MEDIDOR DE DISTANCIA DE LABORATORIO. 82 1.3.2. OPTIMIZAR MEDIDOR DE DISTANCIA DE LABORATORIO, IMPLEMENTANDO HARDWARE RECONFIGURABLE, FPGAS SPARTAN 3E DE XILINX. 90 1.3.3. PRUEBAS PARA CARACTERIZAR EL MEDIDOR DE DISTANCIA IMPLEMENTANDO HARDWARE RECONFIGURABLE FPGA TARJETA SPARTAN 3E DE XILINX. 110 1.3.4. MEDICIÓN DE DISTANCIA CON HARDWARE RECONFIGURABLE FPGA. 111 1.3.4. DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DEL BLOQUE DE PERCEPCIÓN SENSORIAL CON SENSORES INFRARROJOS. 115 1.3.5. FUSIÓN ANILLO DE SENSORES INFRARROJOS, MOTORES Y ENCODERS PARA LA NAVEGACIÓN Y CONSTRUCCIÓN DE MAPAS DE ENTORNO. 118 2. RESULTADOS. 122 2.1. RESULTADOS INICIALES. 122 7 2.1.1. RESULTADOS DE LA APLICACIÓN Y FUSIÓN DEL CONTROL DE MOTORES Y ENCODERS 123 2.1.2. RESULTADOS DE LA MEDICIÓN DEL RUMBO MAGNÉTICO CON BRÚJULA DIGITAL E IMPLEMETACIÒN DE CONTROL EN SPARTAN 3 128 2.1.3. RESULTADOS PRUEBA MEDICIÓN DE DISTANCIA CON ÁNGULO DE INCIDENCIA DE 0 GRADOS. 129 2.1.4. RESULTADOS PRUEBA CON VARIACIÓN EN ÁNGULO DE INCIDENCIA Y VARIACIÓN DE DISTANCIA 130 2.1.5. RESULTADOS ADQUISICIÒN DE SEÑAL, CONVERSIÓN ANALOGO A DIGITAL E INTERFAZ GRÀFICA CON PC. 131 2.1.6. RESULTADOS PRUEBAS PARA CARACTERIZAR EL MEDIDOR DE DISTANCIA IMPLEMENTANDO ARREGLOS DE LÒGICA PROGRAMABLE FPGA SPARTAN 3E DE XILINX. 132 2.1.7. RESULTADOS MEDICIÓN DE DISTANCIA CON INFRARROJOS Y HARDWARE RECONFIGURABLE. CUANTIFICIÓN DEL ERROR DE MEDIDA. 134 2.1.8. RESULTADOS ESTRUCTURA FÍSICA DE SOPORTE PARA SENSORES INFRARROJOS. 136 2.1.9. RESULTADOS ELECTRÓNICA Y ACONDICIONAMIENTO DE LOS SENSORES INFRARROJOS AL SOPORTE FÍSICO EN ANILLO. 137 2.2. RESULTADOS FINALES. 139 3. TRABAJO FUTURO 142 3.1. MEDICIÓN DE DISTANCIAS CON SENSORES INFRARROJOS. 142 3.2. AMBIENTES NO CONTROLADOS. 142 3.3. NAVEGACIÓN AUTÓNOMA 143 4. DISCUSIÓN 144 4.1 MARCO UTP. 144 4.2. MARCO SENSORIAL 145 CONCLUSIONES 146 BIBLIOGRAFÍA 147 ANEXOS 15

Control visual de robots paralelos : análisis, desarrollo y aplicación a la plataforma RoboTenis

La robótica ocupa en la actualidad un papel preponderante en el proceso de modernización e innovación de las industrias. La mayoría de los sistemas robotizados operan en fábricas, donde el espacio de trabajo ha sido ideado para adecuarse al robot. Sin embargo los robots han tenido menos impacto en aplicaciones dentro de entornos dinámicos, donde el área de trabajo y la ubicación de los objetos no puede controlarse exactamente. Esta limitación se debe implícitamente a la falta de capacidad sensorial en los sistemas robóticos comerciales. La integración sensorial es fundamental para incrementar la versatilidad y el dominio de aplicación de los robots. En la actualidad, los sensores visuales son cada vez mas frecuentes en las aplicaciones robóticas. Su principal ventaja es que permiten una descripción muy completa del entorno de forma no intrusiva. La expresión control visual se aplica a sistemas guiados visualmente, los cuales hacen uso de una o varias cámaras para obtener información del entorno en forma de imágenes, que es empleada para controlar el efector final del robot durante la realización de una tarea. Las aplicaciones robóticas en entornos estructurados con presencia de objetos cuya posición y orientación es perfectamente conocida, es un problema suficientemente estudiado en la actualidad. Sin embargo, aplicaciones en las que la variabilidad del entorno añade un alto grado de incertidumbre al mismo, presenta numerosas dificultades aun no suficientemente resueltas. La realización de tareas robóticas en este tipo de entornos, requieren de estructuras robóticas de bajo peso y alta rigidez, actuadores que permitan altas aceleraciones y altas velocidades, sensores con procesamiento rápido y esquemas de control sofisticados que tomen en cuenta la dinámica no lineal del sistema. En éste ámbito, se centra el desarrollo de la presente Tesis Doctoral, en la cual, se pretende evaluar el nivel de integración entre un sistema robótico y un sistema de visión, en aplicaciones con entornos no estructurados y dinámicos. Para ello, se plantea el diseño, construcción e implementación de una innovadora plataforma experimental basada en un robot paralelo, que utilice la información suministrada por un sistema de visión, para modelar el entorno y lograr el control de las trayectorias del sistema robótico, en aplicaciones con alta variabilidad del entorno. La plataforma llamada RoboTenis, se construye con dos propósitos en mente: i) desarrollar una estructura abierta para la investigación en el campo del control visual de robots paralelos, y ii) evaluar el nivel de integración entre un robot paralelo de alta velocidad y un sistema de visión en aplicaciones con entornos dinámicos. El diseño de la plataforma plantea la construcción del robot de estructura paralela, el control articular a bajo nivel, la integración del sistema de visión y el desarrollo de algoritmos de control servo-visual. Para demostrar su versatilidad, en la presente tesis se implementa una arquitectura de control visual para el Sistema RoboTenis, la cual, permite el seguimiento tridimensional de objetos móviles a alta velocidad. Esta integración es novedosa con respecto al tipo de manipulador (robot paralelo), al sistema de control (control visual) y a la velocidad de trabajo (1.0 m/s). Según la revisión bibliográfica, se puede afirmar que el Sistema RoboTenis, es el primer sistema que plantea el control de un robot paralelo de alta velocidad mediante realimentación visual. Los resultados experimentales muestran la versatilidad del sistema en la implementación de estrategias de control visual con altos requerimientos temporales

XXI Workshop de Investigadores en Ciencias de la Computación - WICC 2019: libro de actas

Trabajos presentados en el XXI Workshop de Investigadores en Ciencias de la Computación (WICC), celebrado en la provincia de San Juan los días 25 y 26 de abril 2019, organizado por la Red de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI) y la Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de la Universidad Nacional de San Juan.Red de Universidades con Carreras en Informátic

Educación, diseño e innovación en Latinoamérica

Este libro recoge experiencias, reflexiones y nuevas propuestas pedagógicas que se vienen incorporando a las prácticas docentes, en diferentes niveles de la educación técnica en nuestros países. Las intervenciones de los autores que abarcan diferentes perspectivas y grado de profundidad, nos permiten comprender y evaluar: las trayectorias que la educación técnica ha tenido desde sus orígenes con los avances y retrocesos que ha experimentado con los cambios políticos, económicos y productivos; las metodologías para incorporar los nuevos modelos de producción industrial; las experiencias de educación para el emprendimiento; y, la educación técnico-profesional en los procesos de desarrollo.This book gathers experiences, reflections and new pedagogical proposals that are being incorporated to the teaching practices, in different levels of the technical education in our countries. The authors' interventions, which cover different perspectives and depth, allow us to understand and evaluate: the trajectories that technical education has had since its origins with the advances and setbacks it has experienced with political, economic and productive changes; the methodologies to incorporate the new models of industrial production; the experiences of education for entrepreneurship; and, technical-professional education in development processes.Editado por Federico Del Giorgio Solfa (Universidad Nacional de La Plata, Argentina) y Mario Dorochesi Fernandois (Universidad Federico Santa María, Chile)

XXI Workshop de Investigadores en Ciencias de la Computación - WICC 2019: libro de actas

Trabajos presentados en el XXI Workshop de Investigadores en Ciencias de la Computación (WICC), celebrado en la provincia de San Juan los días 25 y 26 de abril 2019, organizado por la Red de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI) y la Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de la Universidad Nacional de San Juan.Red de Universidades con Carreras en Informátic

WICC 2017 : XIX Workshop de Investigadores en Ciencias de la Computación

Actas del XIX Workshop de Investigadores en Ciencias de la Computación (WICC 2017), realizado en el Instituto Tecnológico de Buenos Aires (ITBA), el 27 y 28 de abril de 2017.Red de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Libro de actas XIV Congreso Nacional de Tecnología en Educación y Educación en Tecnología: TE&ET 2019

Trabajos presentados en el XIV Congreso Nacional de Tecnología en Educación y Educación en Tecnología (TE&ET), celebrado en la ciudad de San Luis los días 1 y 2 de julio de 2019 organizado por la Red de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI) y Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales - Universidad Nacional de Salta.Red de Universidades con Carreras en Informátic

Educación, diseño e innovación en Latinoamérica : Evolución, análisis de casos y perspectivas sobre la educación técnico profesional: un enfoque desde el emprendedorismo y el desarrollo local

Este libro recoge experiencias, reflexiones y nuevas propuestas pedagógicas que se vienen incorporando a las prácticas docentes, en diferentes niveles de la educación técnica en nuestros países. Las intervenciones de los autores que abarcan diferentes perspectivas y grado de profundidad, nos permiten comprender y evaluar: las trayectorias que la educación técnica ha tenido desde sus orígenes con los avances y retrocesos que ha experimentado localmente, producto de los cambios políticos, económicos y productivos; las metodologías para incorporar los nuevos modelos de producción industrial; las experiencias de educación para el emprendimiento; y, la educación técnico-profesional en los procesos de desarrollo.This book gathers experiences, reflections and new pedagogical proposals that are being incorporated to the teaching practices, in different levels of the technical education in our countries. The authors' interventions, which cover different perspectives and depth, allow us to understand and evaluate: the trajectories that technical education has had since its origins with the advances and setbacks it has experienced with political, economic and productive changes; the methodologies to incorporate the new models of industrial production; the experiences of education for entrepreneurship; and, technical-professional education in development processes.Universidad Nacional de La Plat