Real-Time fusion of visual images and laser data images for safe navigation in outdoor environments

[EN]In recent years, two dimensional laser range finders mounted on vehicles is becoming a fruitful solution to achieve safety and environment recognition requirements (Keicher & Seufert, 2000), (Stentz et al., 2002), (DARPA, 2007). They provide real-time accurate range measurements in large angular fields at a fixed height above the ground plane, and enable robots and vehicles to perform more confidently a variety of tasks by fusing images from visual cameras with range data (Baltzakis et al., 2003). Lasers have normally been used in industrial surveillance applications to detect unexpected objects and persons in indoor environments. In the last decade, laser range finder are moving from indoor to outdoor rural and urban applications for 3D imaging (Yokota et al., 2004), vehicle guidance (Barawid et al., 2007), autonomous navigation (Garcia-Pérez et al., 2008), and objects recognition and classification (Lee & Ehsani, 2008), (Edan & Kondo, 2009), (Katz et al., 2010). Unlike industrial applications, which deal with simple, repetitive and well-defined objects, cameralaser systems on board off-road vehicles require advanced real-time techniques and algorithms to deal with dynamic unexpected objects. Natural environments are complex and loosely structured with great differences among consecutive scenes and scenarios. Vision systems still present severe drawbacks, caused by lighting variability that depends on unpredictable weather conditions. Camera-laser objects feature fusion and classification is still a challenge within the paradigm of artificial perception and mobile robotics in outdoor environments with the presence of dust, dirty, rain, and extreme temperature and humidity. Real time relevant objects perception, task driven, is a main issue for subsequent actions decision in safe unmanned navigation. In comparison with industrial automation systems, the precision required in objects location is usually low, as it is the speed of most rural vehicles that operate in bounded and low structured outdoor environments. To this aim, current work is focused on the development of algorithms and strategies for fusing 2D laser data and visual images, to accomplish real-time detection and classification of unexpected objects close to the vehicle, to guarantee safe navigation. Next, class information can be integrated within the global navigation architecture, in control modules, such as, stop, obstacle avoidance, tracking or mapping.Section 2 includes a description of the commercial vehicle, robot-tractor DEDALO and the vision systems on board. Section 3 addresses some drawbacks in outdoor perception. Section 4 analyses the proposed laser data and visual images fusion method, focused in the reduction of the visual image area to the region of interest wherein objects are detected by the laser. Two methods of segmentation are described in Section 5, to extract the shorter area of the visual image (ROI) resulting from the fusion process. Section 6 displays the colour based classification results of the largest segmented object in the region of interest. Some conclusions are outlined in Section 7, and acknowledgements and references are displayed in Section 8 and Section 9.projects: CICYT- DPI-2006-14497 by the Science and Innovation Ministry, ROBOCITY2030 I y II: Service Robots-PRICIT-CAM-P-DPI-000176- 0505, and SEGVAUTO: Vehicle Safety-PRICIT-CAM-S2009-DPI-1509 by Madrid State Government.Peer reviewe

Estación de ensayos para la caracterización de celdas de combustible de membrana de intercambio protónico con alimentación de H2 (Monocelda) con carga electrónica integrada

Estación de ensayos para la caracterización de celdas de combustible de membrana de intercambio protónico con alimentación de H2 (Monocelda) con carga electrónica integrada. Estación de Ensayos Para la Caracterización de Celdas de Combustible de Membrana de Intercambio Protónico (PEMFC) con alimentación de H2 (Monocelda) con Carga Electrónica integrada es un sistema para la gestión de gases en una PEMFC que simplificar el control, integrando componentes industriales de alta fiabilidad y robustez. Un sistema desarrollado para facilitar el procesamiento de la información, dotado de una arquitectura de medida y control de carácter innovador que permite el uso de dispositivos de elevadas prestaciones a coste competitivo frente a los equipos de laboratorio similares existentes en el mercado, con una arquitectura de tratamiento de datos compuesta por un procesador central y 4 subsistemas.Peer reviewedConsejo Superior de Investigaciones Científicas (España)A1 Solicitud de patente con informe sobre el estado de la técnic

Autosuficiencia energética en la vivienda

Resumen Los edificios, junto al transporte suponen más de la mitad del consumo energético actual de combustible y de la contaminación a este asociada, de difícil solución por la dispersión de los procesos de combustión en poblaciones o carreteras. Esta distribución en la edificación de la demanda favorece el uso de energía solar, el recurso renovable más abundante y de fácil acceso sobre la superficie terrestre, especialmente adecuado en nuestro clima. El uso de tecnología solar requiere procesos de acumulación que garanticen la disponibilidad del calor excesivo del verano durante las frías noches de invierno así como la iluminación o las comunicaciones durante la noche en base a la radiación recibida en las horas de radiación solar. El trabajo describe la posibilidad de captura térmica en la cubierta con almacenamiento selectivo en el subsuelo capaz de satisfacer la demanda de energía para climatización de la vivienda a lo largo del año a un coste ,muy bajo. La energía eléctrica de "alta calidad" se genera y acumulé1localmente en forma de hidrógeno para alimentar según demanda mediante una pila de combustible. Con la tecnología actual, aún en pleno desarrollo, el balance es claramente positivo lo que significa la posibilidad de autosuficiencia energética para una parte considerable de las viviendas.El MEC ha financiado el desarrollo de nuevos dispositivos de hidrógeno en el proyecto "Diseño y realización de una nueva Pila de Combustible polimérica de bajo coste y alta eficacia" MCYT- ENE2005-09124-C04-02/ALT. y el CSIC ha financiado la generación de hidrógeno a partir de residuos orgánicos. El P.S.E. INVISO para industrialización de la vivienda sostenible financia el desarrollo integral de estos sistemas.Peer reviewe

Energía solar en el subsuelo

Resumen: La temperatura del subsuelo, prácticamente constante a partir de una cierta profundidad, o bajo una capa ligera de aislante, coincide aproximadamente en cada región con la temperatura media anual del aire en la superficie. Esto significa que disponemos de una fuente ingente de calor a coste reducido. Además esta temperatura en nuestro clima está solo unos grados por debajo de la denominada "banda de confort" de los edificios. Por otro lado, frente a una demanda energética de los edificios, que en nuestro clima apenas supera los 100 kWh/m2 año (IDAE), la energía solar recibida en cubierta, es 1.600 kWh/m2 año. Si la Tierra captura el 50% de la -radiación incidente en forma de calor, no resulta técnicamente difícil ni costoso el proceso de captura y almacenamiento en el subsuelo del exceso de energía. Este trabajo describe la técnica, analizando los resultados de diferentes edificios con acumulación geotérmica selectiva que garantizan en nuestro clima un coste energético próximo a cero para calefacción, refrigeración y ACS, el 70% del consumo total de energía. El modelo analítico de flujo térmico entre las superficies de captura directa bajo cubierta al subsuelo y de este a la demanda del edificio se corrobora con los resultados experimentales obtenidos en un edificio prototipo de dos plantas y 200 m2• La gran inercia térmica del subsuelo del edificio ofrece una estabilidad de acumulación plurianual, y una adecuada gestión de la energía reducen drásticamente la demanda de potencia puntual para climatización.Los siguientes proyectos han financiado el desarrollo y prototipos que aquí se resumen: • EXPOAGUA 2008 ZARAGOZA. • MICINN P.S.E INVISO Industrialización de la vivienda sostenible PSE-380000-2008-6. • CSIC PIE Generación de hidrógeno a partir de residuos orgánicos Ref. 2004 8 OE 254. • Diseño y realización de una nueva Pila de Combustible polimérica de bajo coste y alta eficacia". MCYT- ENE2005-09124-C04-02/ALT. • Pila de combustible en una arquitectura inteligente de control para su integración en un sistema energético autosuficiente CICYT-ENE2008-06888-C02-02.Peer reviewe

OIKOS: Una vivienda de consumo energético cero

Arquitectura y edificios cero emisiones-EXPOAGUA 2008 ZARAGOZA -MICINN P.S.E INVISO Industrialización de la vivienda sostenible PSE-380000-2008-6 -CSIC PIE Generación de hidrógeno a partir de residuos orgánicos Ref. 2004 8 OE 254 -Diseño y realización de una nueva Pila de Combustible polimérica de bajo coste y alta eficacia". MCYT- ENE2005-09124-C04-02/AL T -Pila de combustible en una arquitectura inteligente de control para su integración en un sistema energético autosuficiente CICYT-ENE2008-06888-C02-02Peer reviewe

Gestión integral de energía en la edificación

Los siguientes proyectos han financiado el desarrollo y prototipos que aquí se resumen: EXPOAGUA 2008 ZARAGOZA MICINN P.S.E INVISO Industrialízación de la vivienda sostenible PSE-380000-2008-6 CSIC PIE Generación de hidrógeno a partir de residuos orgánicos Ref. 2004 8 OE254 Diseño y realización de una nueva Pila de Combustible polimérica de bajo coste y alta eficacia". MCYTENE2005- 09124-C04-02/AL T Pila de combustible en una arquitectura inteligente de control para su integración en un sistema energético autosuficienteCICYT -ENE2008-06888-C02-02Peer reviewe

Gestión integral de energía en la acumulación geotérmica: datos, comunicaciones, decisiones

Resumen: El consumo térmico de una vivienda (calefacción, ACS y refrigeración) es de 109 kWh 1m2 año, entre el 60 y el 70 % de la energía total destinada a la climatización, es decir, este porcentaje de la energía se utiliza básicamente para calentar y refrigerar edificios. En nuestro clima la radiación recibida supone un promedio de 1600 kWh 1m2 año que proporciona una temperatura media anual entorno a los 13 °C que el subsuelo integra y mantiene a escasa profundidad como consecuencia de su ingente masa y baja conductividad. Esta aportación térmica como temperatura de "pozo" o de "bodega" supone una fuente de energía distribuida, renovable, de muy bajo coste y accesible a todos, con ligeras variaciones locales debidas a las condiciones climáticas de cada lugar. Si bien esta temperatura media de 13 °C puede ser una base excelente para refrigeración durante los períodos estivales se encuentra por debajo de la banda de confort humano en el interior de un edificio (20 0e). Este trabajo muestra como dicha aportación térmica, usualmente desaprovechada, puede utilizarse como aportación en el interior de la envolvente, muros y cubierta, de un edificio para proporcionar un importante ahorro de la energía consumida en calefacción y refrigeración. Al tiempo el control de esta aportación de energía en cerramientos de piel múltiple permite el control sencillo de la permeabilidad térmica en forma localizada regulando independientemente la temperatura de cada espacio o sector.Los siguientes proyectos han financiado el desarrollo y prototipos que aquí se resumen: • EXPOAGUA 2008 ZARAGOZA. • MICINN P.S.E INVISO Industrialización de la vivienda sostenible PSE-380000-2008-6. • CSIC PIE Generación de hidrógeno a partir de residuos orgánicos Ref. 2004 8 OE 254. • Diseño y realización de una nueva Pila de Combustible polimérica de bajo coste y alta eficacia". MCYT- ENE2005-09124-C04-02/ ALT. • Pila de combustible en una arquitectura inteligente de control para su integración en un sistema nergético autosuficiente CICYT-ENER2008-06888-CO2-02.Peer reviewe

Pila de combustible de placas bipolares con lámina metálica corrugada

[EN] The essential feature of the fuel cell is that the bipolar plates (4, 7) are made up of thin metal sheets that are corrugated to fonn channels for distributing fluids over the electro des[ES] Destaca fundamentalmente porque las placas bipolares (4,7) están constituidas por láminas metálicas delgadas que son corrugadas para configurar canales de distribución de fluidos sobre los electrodosPeer reviewedConsejo Superior de Investigaciones Científicas (España)A1 Solicitud de patente con informe sobre el estado de la técnic

Fusión sensorial mediante integración de imagen laser 2D, imagen visual y conocimiento experto para la clasificación de objetos en exterior

Visión en Robótica. Robocity 2030. 7º Workshop (2010)La percepción automática de objetos en exteriores es extremadamente compleja debido a las características variables del medioambiente.Un entorno de exterior se encuentra sujeto a cambios de iluminación y reflectancia imprevistos y bruscos de los objetos observados. El objetivo de este trabajo es el análisis de escenas dinámicas de exterior mediante fusión sensorial de imagen láser y visual para la caracterización y c1asificacíón de objetos próximos a un robot móvil. La fusión sensorial utiliza el algoritmo Mean-Shift para segmentar la imagen visual, donde se ha integrado la información de distancia a objetos que proporciona la imagen láser. Los resultados obtenidos muestran la caracterización de los objetos del entorno utilizando el conocimiento experto del dominio junto al obtenido del análisis de imagen. El conocimiento experto, plasmado en un conjunto de reglas permite la clasificación final de los objetos de interés del entorno en tiempo real, de utilidad para la navegación de vehículos no tripulados.El trabajo ha sido financiado por la Comisión Interministerial de Ciencia y Tecnología (CICYT) del Ministerio de Educación y Ciencia y por el Plan Regional de Investigación Científica e Innovación Tecnológica (PRICIT)de la Comunidad Autónoma de Madrid (CAM) , proyectos: CICYT- DPI- 2006-14497 y ROBOCITY2030 1 y TI: Robots de Servicios-PRICITCAM-P - DPI-000176-0505Peer reviewe

Cerramiento multicapa

[ES] Es de aplicación en muros y cubiertas de edificios para la mejora de la eficiencia energética de las viviendas, estando conformado por una serie de capas (A, B) alternativamente densas (2, 4, 6, 8) Y porosas (3, 5, 7) al aire, por las que circula un flujo de aire que transporta el calor o el frío, según convenga, desde el exterior del cerramiento multicapa (1) al interior del mismo o viceversa, siendo dicho flujo de aire aportado por unos intercambiadores de calor (9), los cuales pueden estar alimentados por diversas fuentes de energía. Preferentemente dicho cerramiento multicapa (1) está formado por tres o más capas porosas (3, 5, 7) de elevada conductividad, entre las cuales se encuentran al menos dos capas interiores aislantes (4, 6), densas al aire y de muy baja conductividad térmica, y dos capas exteriores (2, 8) que limitan al cerramiento multicapa (1), de conductividad superior a las capas aislantes (4, 6).[EN] The invention relates to walls and roofs for buildings, for improving the energy efficiency of dwellings, and is formed by a series of alternately dense (2, 4, 6, 8) and air-porous (3, 5, 7) layers (A, B), via which a flow of air conveying heat or cold, as required, circulates from the outside of the multi-Iayer closure (1) to the inside thereof, or vice versa, said flow of air being provided by heat exchangers (9) that may be powered by various energy sources. Preferably, said multi-Iayer closure (1) is formed by three or more highly conductive, porous layers (3, 5, 7), between which are at least two airdense insulating layers (4, 6) of very low thermal conductivity, and two outer layers (2, 8), which limit the multi-Iayer closure (8), ofhigher conductivity than the insulating layers (4, 6).Peer reviewedConsejo Superior de Investigaciones Científicas (España)A1 Solicitud de patentes con informe sobre el estado de la técnic