Navegación autónoma de un dirigible basada en visión artificial para un recorrido predefinido

Ingeniero (a) ElectrónicoPregrad

Planificación de trayectorias para un robot tipo con restricciones dinámicas

In this article we propose a method to find the optimal trajectories of a robot with dynamic constrains. The system acts in a free space and in horizontal plane (2D). A dynamic model description for the airship movement on the 2D plane is presented. This model is used in order to make the kinematic model formulation. The optimal control theory is used to find the optimal trajectory for a kind of robot subject to kinematic constraints on its path curvature and its orientation. Two modified models are considerate and with they, better-adapted trajectories to the dynamic constrains are planned. Comparisons and conclusions based over simulations are presented at the end.Este documento presenta una aproximación a la planificación de caminos óptimos para un sistema con restricciones dinámicas y desplazándose dentro de un espacio libre de obstáculos. Se considera el modelo dinámico del dirigible y un análisis para el planteamiento de modelos simplificados o comúnmente conocidos como modelos de control. Se propone una planificación de la trayectoria desde el punto de vista de la teoría óptima utilizando un modelo de la dinámica de un robot móvil (que se desplaza a velocidad constante y en avance, es decir con restricciones dinámicas) como punto de partida para la primera aproximación a los caminos óptimos. Para el suavizado de las trayectorias del dirigible se proponen dos modelos con relajación en la dinámica de la variable de control y finalmente se presenta una simulación de la comparación de los diferentes resultados

Diseño del sistema de control de la aeronave AirWhale

El año pasado el grupo de investigación EsiTech emprendió el proyecto AirWhale, el cual consistía en el desarrollo de un vehículo híbrido entre dirigible y multirotor. Este documento continúa en esa línea de trabajo, siendo su objetivo principal servir como plataforma de pruebas para validar las distintas estrategias de control. Para cumplir con dicho objetivo se deberá crear un modelo dinámico lo más fiel posible al prototipo que se construirá más adelante. Este modelo dinámico se obtendrá a partir de los trabajos realizados por compañeros que forman parte de la asociación. De dichos trabajos se obtendrán las ecuaciones dinámicas y los parámetros que modelan el vehículo. Partiendo de esa información se linealizará el modelo dinámico para obtener un sistema lineal con el que trabajar y sus correspondientes funciones de transferencia. Dicho modelo lineal deberá ser validado mediante comparaciones con el modelo lineal. Todo esto se realizará en la primera parte de este trabajo. Como hemos mencionado anteriormente el objetivo consiste en la implementación y validación de técnicas de control que sean aplicables a nuestro vehículo. Así pues empezaremos con un control en cascada, con dos lazos claramente identificados, uno para el subsistema de rotación y otro para el subsistema de traslación. Se desarrollarán controladores clásicos, como el PD y el PID, que serán sometidos a pruebas de seguimiento de referencia y rechazo de perturbaciones. Se realizarán ensayos con el sistema lineal y con el sistema no lineal para ver cómo responden dichos controladores en ambas situaciones. También se intentarán realizar pruebas en un ambiente lo más realista posible, es decir, añadiendo ruido, teniendo en cuenta la dificultad de implementar el efecto derivativo, etc. También se implementará la técnica de control LQR, con la intención de comprobar el funcionamiento de este tipo de control, se realizarán los mismos ensayos que en el caso de los controladores clásicos, así podremos comparar de forma detallada los resultados obtenidos. Relacionado con el control LQR, otro de los objetivos será el desarrollo de un filtro de Kalman que se utilizará como observador, la elección de éste se debe a sus buenas prestaciones y los resultados satisfactorias que es capaz de ofrecer, también sería interesante desarrollar un filtro de Kalman extendido ya que nuestro vehículo tiene una naturaleza no lineal. Llegados a este punto se pretende tener una gran variedad de ensayos realizados en diferentes situaciones que nos permita decidir qué tipo de control se considera más adecuado para nuestro vehículo y por qué.Last year the alumni association EsiTech began the AirWhale project, which consist in the development of a hybrid vehicle between airship and Multirotor. This document continues in that line of work, its main objective to create a test platform to validate different control strategies. In order to achieve this objective, we will develop a dynamic model as faithful as possible to the prototype that will be built later. This dynamic model is obtained from the work done by colleagues who are part of the association. These projects will provide us the necessary equations and parameters that describe the vehicle. Based on this information a non linear model will be described which will be linearized later to get a linear model and the transfer functions. That lineal model must be validated making comparison with the non linear model. All this take place in the first part of this work. As mentioned earlier the objective is the implementation of control techniques that are applicable to our vehicle. So we start with a cascade control, clearly identified with two loops, one for rotation and one subsystem to subsystem translation. The development of classic controllers, such as PD and PID that will be tested with the linear y the non linear system to see the differences in both situations. Also it will be tried to realize simulations in an environment as realistic as possible, i.e., adding noise, taking into account the difficulty of implementing the derivative effect, etc. Furthermore LQR control will be implement to check how it works, the same test will be repeated in order to compare in detail the results obtained in both simulations. Related to LQR control another objective will be the implementation of a Kalman filter to be used as an observer, choosing it over other observer because his facilities and satisfactory results. It would be interesting to develop a Extended Kalman Filter to prove the non linear nature of our airship. At this point it is pretended to have a variety of test in different situations to allow us decide what control is appropriate for our vehicle and the main reasons.Universidad de Sevilla. Grado en Ingeniería Electrónica, Robótica y Mecatrónic

Protocolo Asistencial de Cirugía Menor en Atención Primaria

Treball Final de Grau en Medicina. Codi: MD1158. Curs acadèmic: 2016/2017Introducción. La introducción de la Cirugía Menor en la Cartera de Servicios de Atención Primaria de la Consellería de Sanitat supone el apoyo institucional para la recuperación de una práctica diagnóstico-terapéutica de los médicos de Atención Primaria que contribuye a aumentar su capacidad resolutiva. A diferencia de los países anglosajones, la gestión de dicha práctica en España es deficiente (se realiza en poca cantidad y de forma heterogénea), motivo por el cual es necesario organizar y protocolizar todos los conocimientos, adecuados a los medios y materiales disponibles, sobre dicha actividad. Objetivo. Mejorar la oferta asistencial en el departamento de Castellón integrando una Cirugía Menor normalizada como una actividad más de la consulta diaria del médico de familia del centro de salud. Método. Para el trabajo se ha realizado una revisión bibliográfica de las principales fuentes y bases de datos biomédicas: Pubmed, Cochrane Library, Fisterra y AMF. Para ello se han incluido los artículos y documentos más relevantes publicados en los últimos 6 años y/o considerados de referencia con el tema de estudio. Las palabras clave utilizadas para la búsqueda han sido: Procedimientos de cirugía menor, atención primaria, procedimientos quirúrgicos ambulatorios, protocolo, cirugía menor, médicos de familia. Resultados. Tras revisar la bibliografía, podemos concluir que es necesario protocolizar la actividad de Cirugía Menor en Atención Primaria para estandarizar su práctica, dotar de mayor capacitación técnica a los médicos de familia, hacerla más accesible a la población y mejorar la eficiencia del Sistema nacional de salud. Conclusión. La protocolización, basada en la evidencia, de las actividades de cirugía menor en atención primaria seguramente permitiría efectuar una Cirugía Menor más homogénea y segura, además de ayudar a descongestionar determinados niveles asistenciales (dermatología y cirugía general). Para ello, es fundamental adaptar la práctica de Cirugía Menor a los recursos disponibles y al horario laboral de los médicos de familia, incentivar su realización, impulsar la formación continuada en ella y establecer un marco legal y unos criterios definidos para efectuarla de forma segura.Introduction. The introduction of Minor Surgery in the Primary Care Services of the health counseling assumes the institutional support for the recovery of a diagnostic-therapeutic practice of primary care physicians that contributes to increase their capacity for resolution. Unlike the Anglo-Saxon countries, the management of this practice in Spain is deficient (it is done in small quantities and in a heterogeneous way), and that is why it is necessary to organize and to protocol all knowledge about this activity, appropriate to the means and materials available. Objective. Improve the provision of care in the department of Castellón by integrating a standardized Minor Surgery as an activity in the daily consultation of the family doctor of the health center. Methods. For work, was carried out a bibliographical review of the main sources and biomedical databases: Pubmed, Cochrane Library, Fisterra and AMF. To this end, the most relevant articles and documents published in the last 6 years or considered as reference with the topic of study have been included. The keywords used for the search were: Minor surgery procedures, primary care, ambulatory surgical procedures, protocol, minor surgery, family doctors. Results. After reviewing the literature, we can conclude that it is necessary to register the activity of Minor Surgery in Primary Care to standardize its practice, provide more technical training to family doctors, make it more accessible to the population and improve the efficiency of the national health system. Conclusion. The evidence-based protocols for minor surgery in primary care would certainly allow doing a more homogeneous and safe Minor Surgery, in addition to helping to decongest certain levels of care (dermatology and general surgery). For this, it is fundamental to adapt the practice of Minor Surgery to the available resources and working hours of family physicians, to encourage their implementation, to encourage continuing training in it and to establish a legal framework and defined criteria to carry it out safely

Ablación con catéter de vías accesorias atrioventriculares de pared libre izquierda sin uso de radioscopía

Tesis doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid. Facultad de Medicina. Fecha de lectura: 12 de Julio de 201

Análisis de herramientas para acelerar la transferencia de conocimiento cientifico

Lately, there has been an exponential advance in the biomedical field. Nonetheless these discoveries do not really mean direct mean direct benefits for the patients, or take a long time to arrive to the population. The following study has analyzed the situation is the technology transfer in Spain, the problems involved, and the available tools to solve this problem. Spain is a very powerful source of scientific knowledge, with big advances in the biomedical field, but that advances do not arrive to the economy generation, nor to the general population. How should translational medicine be strengthened in Spain? How does knowledge generate wealth? There are numerous options to promote this technology transfer, that will be analyzed in order to detect the problem. This document determines how it can be changed for the benefit of the patient. Therefore the situation is exposed with a real case, a non-invasive epigenetic lung cancer diagnostic test project. The study proposes the weak points of translational research and technology transfer processes in Spain, and which are the reference points for the wealth generation, from the research they are carrying out. In addition, the tools to reinforce these weaknesses are listed. We will analyze how the research groups are defined, or how the companies must act in order to allow the arrival of the research benefit to the citizen.En los últimos años se ha producido un avance exponencial de descubrimientos científicos en el ámbito biomédico. En cambio estos descubrimientos no llegan realmente a convertirse en beneficios directos para el paciente, o tardan mucho en llegar. En el siguiente estudio se va a analizar, en qué situación se encuentra esta transferencia de tecnología en España, qué problemáticas presenta y qué herramientas existen para poder resolver este problema. España es una fuente de conocimiento científico muy potente, con avances grandes en el ámbito biomédico que no se ven reflejados realmente en la rueda de generación de riqueza económica, ni en la llegada de estos avances a la población general. ¿Cómo se debe reforzar la medicina traslacional en España? ¿Cómo se genera la riqueza a partir del conocimiento? Existen una serie de opciones para poder impulsar esta transferencia, desde su descubrimiento, protección de esta tecnología a través de una patente, hasta su llegada al mercado. Se llevará a cabo un análisis exhaustivo de estas opciones, para ver dónde se encuentra realmente el problema, cuál en qué punto flaquea el sistema, y cómo se podría reforzar en beneficio del paciente. Por ello se usará un ejemplo de un caso real, en el que se analiza un proyecto de un test de diagnóstico no invasivo de cáncer de pulmón mediante una firma epigenética. Incluirá tanto la financiación de las últimas fases de validación del producto, diseño de este mismo proyecto de validación, materialización del kit, certificación y comercialización del mismo. El trabajo pretende determinar cuáles son los puntos débiles de la investigación traslacional en España, y qué puntos se deberían reforzar para poder generar riqueza a partir de las investigaciones que se están llevando a cabo. Además de ello se enumerarán determinadas herramientas que permitirían reforzar estos puntos débiles. Sobre todo se analizarán cómo determinados grupos de investigación o empresas deben actuar para permitir la llegada hasta el ciudadano de los beneficios de la investigación.Manukyan Melkumyan, E. (2017). Análisis de herramientas para acelerar la transferencia de conocimiento cientifico. http://hdl.handle.net/10251/97844TFG

Desarrollo de un framework en C# para control de arduino uno

El internet de las cosas se define de forma general, como la interacción de objetos de la vida cotidiana con los seres humanos y es uno de los temas de investigación más importantes de nuestros tiempos, sin embargo, en México no se tiene el avance que se espera de un país con su nivel de desarrollo. Las razones de esto son la baja divulgación de este tema en las universidades y en general en las escuelas; el nivel de complejidad, ya que se requiere conocer temas de programación, electrónica, sistemas digitales y comunicaciones y el tiempo de desarrollo, debido a que es necesario escribir código en dos lenguajes diferentes, el de la placa de desarrollo y otro de alto nivel. Este trabajo se centra en mostrar a los profesionales de la computación y a los interesados en el uso de IoT la forma de desarrollar aplicaciones con el uso de la placa Arduino y C#, además, como resultado del trabajo de investigación, se genera un marco de trabajo para la elaboración rápida de aplicaciones de este tipo

Implementación y validación del sistema de control y navegación para una aeronave no tripulada dentro del proyecto HERMES-UPV

[ES] Este trabajo se centra en la adaptación del código del piloto automático de código libre ArduPilot a los controladores diseñados para el vehículo aéreo no tripulado del proyecto HERMES-UPV. El objetivo de esta adaptación es la introducción del nuevo software en el ordenador de a bordo de la aeronave para que esta pueda realizar una misión de seguimiento de waypoints de forma autónoma. Esta implementación se consigue a través del rediseño del piloto automático mediante simulaciones en Simulink y empleando un algoritmo genético para la obtención de los parámetros necesarios. El proceso de rediseño incluye la realización de simulaciones de vuelo en tiempo real con la técnica SITL (Software In The Loop) para la validación de los controladores diseñados y de la ley de navegación.[EN] This project is focused on the adaptation of the open source automatic pilot ArduPilot to the previously designed controllers in the HERMES-UPV unmanned aerial vehicle project. This is done in order to install this new software in the aircraft¿s control board so the aircraft can fly autonomously following a defined mission that includes a series of waypoints. The implementation is achieved modifying the automatic pilot by simulating the behaviour of the aircraft with Simulink and using a genetic algorithm to obtain the new parameters. The re-design process includes real time simulations using the SITL (Software In The Loop) technique to validate the functioning of the controllers and the implemented navigation law.Smith Ballester, LC. (2019). Implementación y validación del sistema de control y navegación para una aeronave no tripulada dentro del proyecto HERMES-UPV. Universitat Politècnica de València. http://hdl.handle.net/10251/128060TFG

Modelo de simulación y control dinámico para un catamarán submarino con seis grados de libertad

[Resumen] En esta tesis se obtienen un modelo dinámico simulado válido para cualquier vehículo submarino y se ha aplicado al caso concreto de un vehículo catamarán sumergible para tres configuraciones definidas de sus superficies de control. Las tres configuraciones corresponden a la misma geometría con el único cambio de la posición del timón o timones de dirección. Este modelo dinámico, basado en la combinación de fórmulas teóricas y resultados empíricos, proporciona un apoyo eficiente al desarrollo de un sistema de control adecuado a las misiones del vechículo. Este sistema de control queda esbozado en esta tesis. El modelo aquí desarrollado, lo ha sido con absoluta independencia de las ecuaciones clasificadas de la Armada Americana o de las de la Nava Postgraduate School a las que no se ha tenido acceso. De este modo, en esta tesis no se ha partido de unas ecuaciones ya existentes, sino que se han desarrollado desde el principio, calculando todos los términos paso a paso, masa añadida, coeficientes de resistencia y coeficientes de momentos. Una aportación de interés en esta tesis ha sido la obtención de los coeficientes hidrodinámicos de fuerzas y momentos a partir de una combinación entre la teoría potencial y los efectos viscosos y turbulentos que aparecen principalmente en la popa del vehículo. Otra originalidad de esta tesis es el rescate de los desarrollos teóricos y experimentales realizados en el primer tercio del siglo XX para el estudio, diseño y análisis de dirigibles. Esto se justifica plenamente dado que los parámetros de similitud son muy semejantes a los de nuestro sumergible: movimiento incompresible, mismo rango de valores del número de Reynolds y flotabilidad casi nula