METODOLOGÍA PARA LA INTEGRACIÓN DE UN MANIPULADOR MÓVIL BAJO SOFTWARE LIBRE

ResumenLos manipuladores móviles combinan manipuladores y plataformas móviles para obtener sistemas con capacidades extendidas Una de las ventajas que presentan los manipuladores móviles es su amplio espacio de trabajo. Con un propósito didáctico, en este artículo se presenta la integración de un manipulador móvil con ruedas a partir del robot móvil ERA-MOBI y el brazo robótico Smart Robotics Arm. El manipulador móvil que opera bajo Linux en su distribución Fedora 23, fue puesto a prueba bajo un modo de teleoperación. Los experimentos llevados a cabo muestran que nuestro manipulador móvil necesita alrededor de tres minutos para tomar y colocar una sola pieza a 2.5 metros de distancia.Palabras Claves: Brazo robótico, manipulador móvil, robot móvil.METHODOLOGY FOR THE INTEGRATION OF A MOBILE MANIPULATOR UNDER FREE SOFTWAREAbstractMobile manipulators combine manipulators and mobile platforms to obtain systems with extended capabilities. Their expanded working space is one of the mobile manipulators’ advantages. The purpose of this article is educational. It presents the integration of a mobile manipulator on wheels, which uses an ERA-MOBI mobile robot and a Smart Robotics Arm. The mobile manipulator, which operates on Linux - Fedora distribution 23, was tested using a remote operative modality. The tests show that our mobile manipulator needs approximately three minutes to take and place a single piece at a distance of 2.5 metersKeywords: Mobile manipulator, mobile robot, robotic arm

COMPARATIVA KINECT VS MYO APLICANDO LA PRUEBA NASA-TLX EN UN ENTORNO DE RVI PARA INSPECCIÓN EN AEROGENERADORES

ResumenEste artículo presenta un estudio comparativo entre dos dispositivos de interacción natural de usuario que son frecuentemente utilizados en sistemas de realidad virtual inmersiva: Kinect y Myo. Cada uno de estos dispositivos es usado en un sistema de realidad virtual inmersivo enfocado a la inspección de aerogeneradores. Se realiza una evaluación de ambos empleando como principal instrumento la prueba NASA-TLX, también llamado índice de carga mental. Los resultados permiten corroborar la potencial aplicación de cualquiera de los dos dispositivos. No obstante, el dispositivo Myo aventaja ligeramente al dispositivo Kinect como el más idóneo.Palabras Claves: Energía eólica, interacción natural de usuario, NASA-TLX, realidad virtual inmersiva.COMPARISON KINECT VS MYO APPLYING THE NASA-TLX TEST IN A RVI ENVIRONMENT FOR INSPECTION IN WIND TURBINESAbstractThis paper presents a comparative study between two natural user interaction devices that are frequently used in immersive virtual reality systems: Kinect and Myo. Each of these devices is used in an immersive virtual reality system focused on the inspection of wind turbines. An evaluation of both using the NASA-TLX test, also called mental load index, is the main instrument. The results allow to corroborate the potential application of either device. However, the Myo device slightly outstrips the Kinect device as the most suitable. Keywords: Immersive virtual reality, NASA-TLX, natural user interaction, wind energy

Software para la enseñanza-aprendizaje de algoritmos estructurados

Actualmente existen diversas herramientas de software que sirven como recurso didáctico en la enseñanza-aprendizaje de algoritmos estructurados a nivel superior. Sin embargo, la gran mayoría solo hace énfasis en el diseño y prueba de los algoritmos. En el presente trabajo se propone un nuevo software, con base en la heurística de resolución de problemas de Polya, que da soporte a las fases de análisis y planteamiento del problema, además del diseño y traza completa de la prueba. Se realiza un análisis cualitativo entre el software propuesto y otras tres herramientas ampliamente utilizadas a nivel superior. La estructura y funcionalidad del software propuesto contribuye a que el estudiante adquiera, practique y ejercite la capacidad de resolver problemas de forma metódica a través de soluciones algorítmicas estructuradas.Currently there are several software tools that serve as a teaching resource in the teaching and learning of structured algorithms at a higher level. However, the vast majority only emphasizes the design and testing of algorithms. In this paper we propose new software, based on problem-solving heuristics of Polya, which supports the phases of analysis and problem statement, besides the complete design and test trace. Qualitative analysis is performed between the proposed software and three other widely used tools at a higher level. The structure and function of the proposed software helps students acquire, practice and exercise the ability to solve problems methodically through structured algorithmic solutionsFacultad de Informátic

SIMULADOR TRIDIMENSIONAL DE LA CINEMÁTICA DEL ROTOR DE UN AEROGENERADOR TRIPALA CON BASE EN LA CONVENCIÓN D-H

ResumenLos simuladores permiten al usuario observar e interactuar con representaciones de situaciones reales o hipotéticas a través del uso de modelos computacionales. La gran diversidad de variables y parámetros en sistemas complejos como los aerogeneradores, limita el uso de simuladores ya existentes para el caso de nuevos diseños. Una alternativa explorada para visualizar el comportamiento de estos sistemas es el uso de representaciones tridimensionales. En este artículo se presenta el modelado cinemático del rotor de un aerogenerador mediante el empleo de la convención Denavit-Hartenberg, y su aplicación en el desarrollo de simulador tridimensional del movimiento del rotor. En una medición de recursos computacionales el porcentaje utilizado por el simulador osciló entre el 12% y 13%, mientras para un software de diseño asistido por computadora fue de 14% y 16%.Palabras Claves: Aerogenerador, Denavit-Hartenberg, modelo cinemático, simulación tridimensional. THREE-DIMENSIONAL SIMULATOR OF THE ROTOR CINEMATICS OF A TRIPALA WIND TURBINE BASED ON THE D-H CONVENTIONAbstractSimulators allow a user to observe and to interact with illustrations of real or hypothetical situations through computational models. The wide range of variables and parameters in these complex systems such as wind turbines restricts the use of existing simulators for new designs. The use of three-dimensional simulators is an alternative which has been explored to visualize the behavior of these systems. This article presents a kinematic model of a wind turbine rotor that uses the Denavit-Hartenberg convention and its application in the development of a three-dimensional rotor motion simulator. The measure of computational resource indicates that the simulator used between 12% and 13% of the resource, unlike the computer-aided design software which used between 14% and 16%.Keywords: Denavit-Hartenberg, kinematic model, wind turbines, 3D simulation

Virtualización tridimensional interactiva de un parque eólico con fines didácticos

Constantemente se buscan nuevas formas de crear herramientas de apoyo en diferentes sectores. Al ir en crecimiento la industria eólica en México, instituciones educativas de nivel superior como la Universidad del Istmo, decidieron formar parte del Centro Mexicano de Innovación en Energía Eólica. Dicha universidad tiene la autorización al Proyecto P08 del CEMIE-Eólico, en donde se desarrolla un software enRealidad Virtual que permita conocer un parque eólico dentro de un ambiente controlado.Este trabajo expone los primeros resultados de la virtualización tridimensional interactiva de un parque eólico con fines didácticos, donde se propone el uso del modelo incremental de desarrollo de software aunado al modelo ASSURE de Diseño Instruccional, con el fin de motivar y estimular al estudiante a realizar las actividades que le permitan conocer el parque eólico. Asimismo, se implementa un patrón Modelo-Vista-Controlador con el motor de videojuegos Unity 3D y diferentes herramientas de modelado 3D. Los resultados preliminares del SRV desarrollado son prometedores, lo cual propicia trabajos a futuro.Palabra(s) Clave(s): diseño instruccional, modelo ASSURE, modelo incremental, parque eólico, realidad virtual

Sistema de Navegación Reactiva Difusa para Giros Suaves de Plataformas Móviles Empleando el Kinect

Resumen: La navegación en un robot móvil es la habilidad para desplazarse de un lugar a otro dentro de un entorno evitando los obstáculos que se presenten. La autonomía de un robot móvil se basa en su sistema de navegación. La aplicación de técnicas de Inteligencia Artificial como la lógica difusa y el uso de la visión por computadora son dos herramientas empleadas para cumplir esta tarea. En algunos sistemas de navegación la seguridad y la facilidad de operación son factores muy importantes. En estos casos, la tolerancia a la incertidumbre de información, la reacción ante objetos imprevistos, y la navegación mediante giros suaves son argumentos del diseño de estos sistemas. En este artículo se presenta el desarrollo de un sistema de navegación reactiva difusa que emplea los datos de profundidad del sensor Kinect, algoritmos de visión por computadora, y lógica difusa, para generar ángulos de giro suave para la navegación de un robot móvil. En pruebas realizadas con la plataforma móvil ERA-MOBI se observaron giros suaves con un porcentaje de evasión de obstáculos del 85.7%. Palabras clave: navegación reactiva, lógica difusa, Kinect, profundidad promedio, robot móvil

Euler-Lagrange modelling for three-bladed rotors in wind turbines as a multibody system

Con el propósito de desarrollar estrategias para el mayor aprovechamiento del recurso eólico, es necesario disponer de modelos confiables para simular la respuesta de los aerogeneradores. Si bien, los fabricantes cuentan con modelos detallados, estos son generalmente de “caja negra”, lo que los hace incluso inutilizable en nuevos diseños. Así, los llamados modelos genéricos han proliferado. Bajo este enfoque, en este artículo se presenta el modelado dinámico del rotor de un aerogenerador tripala usando la formulación Euler-Lagrange. Para su análisis el rotor es descrito como un sistema multicuerpo de cuatro grados de libertad empleando matrices de transformación simplificadas. Se exponen los detalles de la obtención del modelo, y la interpretación de su simulación tridimensional (3D) bajo diversas condiciones, que garantiza una fácil comprobación de la fiabilidad del modelo.In order to develop strategies to maximize the utilization of wind power, it is necessary to have reliable models to simulate wind turbines’ responses. Manufacturers have detailed models, though these are “black box”, which makes them unusable even in new designs. Thus, so-called generic models have proliferated. Under this approach, this article presents dynamic modeling for a three-bladed rotor in a wind turbine using Euler-Lagrange formulation. For this analysis, the rotor is described as a multibody system with four degrees of freedom using simplified transformation matrices. The details of how the model was obtained and the interpretation of its three-dimensional (3D) simulation are presented using diverse conditions, which guarantees that the model’s reliability can be easily verified

Identification and reconstruction of low-energy electrons in the ProtoDUNE-SP detector

Measurements of electrons from $\nu_e$ interactions are crucial for the Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) neutrino oscillation program, as well as searches for physics beyond the standard model, supernova neutrino detection, and solar neutrino measurements. This article describes the selection and reconstruction of low-energy (Michel) electrons in the ProtoDUNE-SP detector. ProtoDUNE-SP is one of the prototypes for the DUNE far detector, built and operated at CERN as a charged particle test beam experiment. A sample of low-energy electrons produced by the decay of cosmic muons is selected with a purity of 95%. This sample is used to calibrate the low-energy electron energy scale with two techniques. An electron energy calibration based on a cosmic ray muon sample uses calibration constants derived from measured and simulated cosmic ray muon events. Another calibration technique makes use of the theoretically well-understood Michel electron energy spectrum to convert reconstructed charge to electron energy. In addition, the effects of detector response to low-energy electron energy scale and its resolution including readout electronics threshold effects are quantified. Finally, the relation between the theoretical and reconstructed low-energy electron energy spectrum is derived and the energy resolution is characterized. The low-energy electron selection presented here accounts for about 75% of the total electron deposited energy. After the addition of lost energy using a Monte Carlo simulation, the energy resolution improves from about 40% to 25% at 50~MeV. These results are used to validate the expected capabilities of the DUNE far detector to reconstruct low-energy electrons.Comment: 19 pages, 10 figure

Snowmass Neutrino Frontier: DUNE Physics Summary

The Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) is a next-generation long-baseline neutrino oscillation experiment with a primary physics goal of observing neutrino and antineutrino oscillation patterns to precisely measure the parameters governing long-baseline neutrino oscillation in a single experiment, and to test the three-flavor paradigm. DUNE's design has been developed by a large, international collaboration of scientists and engineers to have unique capability to measure neutrino oscillation as a function of energy in a broadband beam, to resolve degeneracy among oscillation parameters, and to control systematic uncertainty using the exquisite imaging capability of massive LArTPC far detector modules and an argon-based near detector. DUNE's neutrino oscillation measurements will unambiguously resolve the neutrino mass ordering and provide the sensitivity to discover CP violation in neutrinos for a wide range of possible values of $\delta_{CP}$. DUNE is also uniquely sensitive to electron neutrinos from a galactic supernova burst, and to a broad range of physics beyond the Standard Model (BSM), including nucleon decays. DUNE is anticipated to begin collecting physics data with Phase I, an initial experiment configuration consisting of two far detector modules and a minimal suite of near detector components, with a 1.2 MW proton beam. To realize its extensive, world-leading physics potential requires the full scope of DUNE be completed in Phase II. The three Phase II upgrades are all necessary to achieve DUNE's physics goals: (1) addition of far detector modules three and four for a total FD fiducial mass of at least 40 kt, (2) upgrade of the proton beam power from 1.2 MW to 2.4 MW, and (3) replacement of the near detector's temporary muon spectrometer with a magnetized, high-pressure gaseous argon TPC and calorimeter.Comment: Contribution to Snowmass 202

A Gaseous Argon-Based Near Detector to Enhance the Physics Capabilities of DUNE

This document presents the concept and physics case for a magnetized gaseous argon-based detector system (ND-GAr) for the Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) Near Detector. This detector system is required in order for DUNE to reach its full physics potential in the measurement of CP violation and in delivering precision measurements of oscillation parameters. In addition to its critical role in the long-baseline oscillation program, ND-GAr will extend the overall physics program of DUNE. The LBNF high-intensity proton beam will provide a large flux of neutrinos that is sampled by ND-GAr, enabling DUNE to discover new particles and search for new interactions and symmetries beyond those predicted in the Standard Model.Comment: Contribution to Snowmass 202