DESIGN AND IMPLEMENTATION OF UNMANNED GROUND VEHICLE (MOVEMENT CONTROL)

The purpose of this report is to discuss the progress of the Final Year Project of the topic Design and Implementation of Unmanned Ground Vehicle (Movement Control). The main objective of the project is to build a movement control device that can control the movement of the Unmanned Ground Vehicle. The Unmanned Ground Vehicle operates by receiving instruction from human in a remote location via Radio Frequency (RF) communication channel. The movement will be determined by the direction of rotation of the motor inside the Unmanned Ground Vehicle. The project made use of RF transmitter and receiver modules, encoder, decoder, and microcontroller. C codes for both RF transmitter and receiver modules have been develop using PICC Compiler software

Use of acousto-Optic Filters in imaging applications. A contribution to the SmartSpectra project

This Thesis analyses the use of an acousto-optic tunable filter (AOTF) for the realisation of spectral imaging systems. An AOTF is an electronically tunable spectral bandpass optical filter. It consists on a crystal that, excited with acoustic waves, diffracts and then separates a single wavelength of light from a broadband source. The wavelength of selected light is a function of the frequency of the signal applied to the crystal. We have implemented a spectral imaging instrument called Autonomous Tunable Filtering System (ATFS) that includes an AOTF in order to acquire multispectral images with a monochrome digital camera. Careful design and calibration permits its use in spectroscopic applications. By using a convenient radio-frequency source, it is possible to configure the spectral filtering performance of the AOTF. This Thesis presents two different excitation techniques: the use of a Direct Digital Synthesiser, and the use of a high-speed Digital- to-Analog Converter. Both methods achieve a configurable broadening of the spectral bandwidth characteristic of the AOTF. In this Thesis we evaluate the use of AOTF’s in spectral imaging applications by means of the implemented instrument. We present a methodology to fully characterise the spectral performance of the AOTF’s respect to the parameters of the driving signal (frequency and power), and we apply this methodology for the characterisation of three different AOTF models from different manufacturers. Imaging performance of the AOTF’s presents some problems due to their low efficiency and chromatic aberration. However, we propose a methodology to overcome the drawbacks of this filtering technology. Finally, the Thesis demonstrates this spectral imaging technology in several applications, including the mapping of the spectral reflectance and transmittance indexes of plant leaves, and the multispectral imaging of different objects. This Thesis concludes that AOTF technology can be successfully applied to spectral imaging systems. Imaging performance of such systems is good, but a proper image processing is needed. Spectral performance of AOTF’s is accurate, allowing their use in quantitative measuring applications, although they require a careful calibration process.Esta Tesis analiza el uso de los filtros ajustables acusto-ópticos (Acousto-Optic Tunable Filter, AOTF) en la implementación de sistemas de visión espectral. Un AOTF es un filtro espectral pasabanda ajustable electrónicamente. Está formado por un cristal que, al ser excitado con una onda acústica, difracta una determinada longitud de onda y por tanto la separa del resto del espectro lumínico. La longitud de onda de la luz separada es función de la frecuencia de la señal acústica aplicada al cristal. Para la realización de esta Tesis Doctoral hemos diseñado un instrumento de visión industrial denominado Sistema de Filtrado Ajustable Autónomo, el cual incluye un AOTF para la adquisición de imágenes multiespectrales a través de una cámara de video monocroma. El sistema ha sido diseñado y calibrado específicamente para permitir su uso en aplicaciones de espectroscopía. El uso de una fuente adecuada de señales de radio frecuencia (RF) para excitar el AOTF permite configurar dinámicamente el funcionamiento del filtrado espectral. En esta Tesis presentamos dos nuevas técnicas de excitación por RF: una basada en un Sintetizador Digital Directo y otra basada en un Conversor Digital-Analógico de alta velocidad. Ambas técnicas presentan la novedosa característica de que se pueden utilizar para ajustar dinámicamente el ancho de banda de filtrado del AOTF. El instrumento diseñado se ha utilizado en la presente Tesis para evaluar el uso de los AOTF en aplicaciones de visión espectral. Para ello, presentamos una metodología de caracterización del comportamiento espectral del AOTF respecto a su señal de excitación. Hemos aplicado esta metodología para la caracterización de tres modelos distintos de AOTF suministrados por diferentes fabricantes. El comportamiento en imagen de los AOTF presenta ciertos problemas, debido a su baja eficiencia espectral y a la existencia de aberraciones cromáticas. Sin embargo, proponemos una metodología de procesado que soluciona estos inconvenientes. Por último, esta Tesis demuestra el uso de esta tecnología de imagen espectral en varias aplicaciones. Entre otras, mostramos el mapa de reflectancia y transmitancia espectral de las hojas de diversas especies vegetales, y la adquisición de imágenes multiespectrales de diversos objetos

The Mistry-­Hyper Guitar

This research project describes the research and building of an ergonomically designed electric guitar that extends the capabilities for composition and performance on guitar by integrating sensors in to the construction of the instrument. The Mistry-­‐hyper-­‐guitar integrates and extends traditional playing techniques. The instrument controls physically modelled sounds, triggers samplers and creates controller messages for sound and effects manipulation utilising sensor technology ergonomically positioned around the guitar body. The shape of the body is designed to encourage good posture and correct positioning of both the left and right hands in order to promote comfort and ease of playing both the strings and sensors during performance. I will examine and describe the development of the instrument and the techniques required to play the instrument. The creative portfolio will comprise a 25-­‐minute composition created to demonstrate the capabilities of the instrument

Implementación de Sistema Scada Para el Proceso de Obtención de Trazas de Fibra de Carbono en el Laboratorio de Investigación de Materiales de la Universidad Católica de Santa María

El presente trabajo consiste en la implementación e integración de un sistema SCADA para el proceso de obtención de trazas de fibra de carbono en el Laboratorio de Investigación de Materiales de la Universidad Católica de Santa María. El sistema en el que se basa el estudio consta de un horno de CVD, controladores de flujo de masa de gas y presión, controladores de temperatura y termopares auxiliares. Para lograrlo, se realizó un estudio de selección de hardware, la integración de protocolos de comunicación, el diseño y desarrollo del HMI, la adquisición y el manejo de datos, mediante el uso de componentes electrónicos de bajo costo y programas de código abierto como Visual Basic, Arduino y Microsoft Excel. Se consiguió un software ejecutable SISTEMA SCADA, que actualmente es responsable de la supervisión, control, representación y adquisición de datos de las variables físicas del sistema.Tesi

DESIGN AND IMPLEMENTATION OF UNMANNED GROUND VEHICLE (MOVEMENT CONTROL)

The purpose of this report is to discuss the progress of the Final Year Project of the topic Design and Implementation of Unmanned Ground Vehicle (Movement Control). The main objective of the project is to build a movement control device that can control the movement of the Unmanned Ground Vehicle. The Unmanned Ground Vehicle operates by receiving instruction from human in a remote location via Radio Frequency (RF) communication channel. The movement will be determined by the direction of rotation of the motor inside the Unmanned Ground Vehicle. The project made use of RF transmitter and receiver modules, encoder, decoder, and microcontroller. C codes for both RF transmitter and receiver modules have been develop using PICC Compiler software

Detección no invasiva mediante microondas de tejido tumoral en estadios tempranos en casos de cáncer de mama

En la actualidad, las técnicas de imagen médica por microondas están despertando un gran interés dentro del sector sanitario y científico. Este interés tiene como objetivo principal poder realizar imágenes médicas de forma no invasiva para el cuerpo humano. Es ampliamente conocido que los sistemas actuales, como pueden ser los rayos X, son perjudiciales para la salud a largo plazo e incómodos para las pacientes, y por este motivo se busca un sistema que complemente a los ya existentes para en un futuro poder reemplazarlos con seguridad. Con los sistemas de imagen médica por microondas se obtienen imágenes muy claras para la detección de tejido biológico, debido a la diferencia de las propiedades dieléctricas de los tejidos. Son sistemas más rápidos y que se adaptan mejor a la morfología del cuerpo, lo que mejora la atención sanitaria. Finalmente, es importante destacar la notable diferencia en los costes derivados en el desarrollo e implantación de este tipo de sistemas en entornos sanitarios comparados con los actuales. En esta Tesis Doctoral, se realiza una contribución en el estudio de las técnicas de imagen médica por microondas centrando el trabajo en la detección temprana de cáncer de mama. Para ello, se presentan dos sistemas de medida de tejido biológico para la detección y ubicación de materiales biológicos y su uso en tres aplicaciones, que han dado como resultado tres publicaciones en revistas de investigación internacionales. En las dos primeras aplicaciones se usa un sistema de imagen médica con medidas en un solo plano; estas aplicaciones están orientadas a la detección de material biológico ligada a la detección temprana de cáncer de mama y al seguimiento de herramientas quirúrgicas en cirugías teleoperadas. La tercera aplicación está ligada también a la detección temprana de cáncer de mama, pero para este caso se ha desarrollado un nuevo sistema de medida en curvas adaptado completamente a la morfología de la mama. Ello nos lleva a utilizar antenas de forma ajustable o flexibles, por lo que se ha realizado un estudio completo de las posibilidades de fabricación de este tipo de antenas en el rango de las microondas con técnicas aditivas de depositado de tinta conductora. Este sistema adaptado a la mama es la contribución principal de la Tesis Doctoral, donde también se presentan modelos realistas de mama biocompatibles para realizar medidas en laboratorio. Los artículos comentados anteriormente son la justificación de la presentación de esta Tesis Doctoral por compendio de publicaciones, cumpliendo la normativa de Doctorado de la Universidad Miguel Hernández de Elche. Por este motivo, este documento tiene un total de cuatro capítulos en los que se presenta el trabajo realizado, que ha dado lugar a las publicaciones. Los cuatro capítulos se resumen en: un primer capítulo de introducción para hablar sobre las motivaciones, objetivos y métodos; un segundo capítulo del estado del arte del tema estudiado; un tercer capítulo donde se explican las líneas de investigación llevadas a cabo; y un cuarto capitulo donde se exponen las conclusiones y líneas futuras. Por último, el documento finaliza con un anexo donde se incluyen los artículos científicos

Diseño, modelamiento, simulación e implementación de un sistema de levitación magnética (Maglev) con un grado de libertad

In the present work, a magnetic levitation system (maglev) with one degree of freedom (vertical) is designed, simulated and implemented physically. A simplified linear model is first obtained which describes the system. From this model, linear controllers are designed using traditional control methods. We prove these controllers effectiveness to stabilize the system and their performance parameters by simulation. The proposed models are also validated experimentally.En el presente trabajo se diseña, simula e implementa físicamente un sistema de levitación magnética (maglev) con un grado de libertad (vertical). Se deduce teóricamente un modelo simplificado lineal que modela al sistema, a partir del cual se diseñan controladores lineales mediante métodos tradicionales de control. Se prueba la efectividad para estabilizar al sistema y los parámetros de desempeño de dichos controladores mediante simulación. Los modelos propuestos además se validan experimentalmente

Análisis de las publicaciones Open Access integradas en SCOPUS afiliadas a la Universidad Tecnológica de Panamá

El objetivo de este documento es identificar, listar y analizar las publicaciones en acceso abierto indexadas en la base de datos de SCOPUS de la Universidad Tecnológica de Panamá así como mostrar las diferentes características de estas publicaciones, áreas de publicación, afiliaciones, fuentes, autores, años de publicación, tipos de documentos y contextualizar el porcentaje del acceso abierto de la UTP en un contexto mundial y regional utilizando la plataforma COKI.El objetivo de este documento es identificar, listar y analizar las publicaciones en acceso abierto indexadas en la base de datos de SCOPUS de la Universidad Tecnológica de Panamá así como mostrar las diferentes características de estas publicaciones, áreas de publicación, afiliaciones, fuentes, autores, años de publicación, tipos de documentos y contextualizar el porcentaje del acceso abierto de la UTP en un contexto mundial y regional utilizando la plataforma COKI