Implementación de una Plataforma Experimental para un Sistema de Teleoperación Robótica en Tiempo Real

El desarrollo de este trabajo presenta la realización de una plataforma experimental, la cual permitirá investigar sobre una metodología para el diseño y análisis de un sistema teleoperado, considerando la dinámica no lineal del manipulador esclavo, así como el retardo en el canal de comunicación. El trabajado ha sido desarrollado entre el laboratorio de Automática y Robótica (DISAM) de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y el Laboratorio de Manufactura del Centro de Tecnologías Avanzadas de Manufactura (CETAM) de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP). La estructura mecánica del brazo, así como los accionamientos eléctricos ha sido implementada. Se han desarrollado pruebas experimentales del Sistema de Teleoperación. La tarjeta PC104 (embedded board) ha sido configurada y puesta a punto, ésta comanda la interface de potencia y sensores de los motores DC de cada articulación del brazo. Se ha desarrollado los drives para el manejo de los accionamientos del maestro y del esclavo: envío/recepción de datos de posición velocidad, aceleración y corriente a través de una red CAN. Así como los programas para la interconexión a través de una red LAN, del Sistema Operativo Windows y el Sistema Operativo en Tiempo Real - QNX

Diseño e implementación de robot prototipo para la inspección de tuberías en pozos petroleros (bombas de cavidad progresiva y bombas electro sumergibles)

En este trabajo se presenta el desarrollo de un robot basado en la estructura tensegrity con el fin de realizar tareas de inspección y mantenimiento en tuberías petroleras. Debido a la naturaleza de la aplicación, el robot debe ser capaz de desplazarse verticalmente por el exterior de una dicha tubería. Este tipo de estructura mecánica se caracteriza por su bajo peso y su alta capacidad de adaptación a los diferentes diámetros. La aplicación requiere que el dispositivo desarrollado se desplace a alta velocidad por las tuberías utilizadas en la extracción del petróleo. Cabe destacar que en dichas instalaciones se cuenta con Bombas Electro Sumergibles (BES) y Bombas de Cavidad Progresiva (BCP), ambas muy sensibles a las condiciones adversas del entorno. Consecuentemente se prevé que el robot incorpore una red de sensores específicos para medir aquellas variables que puedan interferir en el funcionamiento normal de las bombas. En este artículo se describen detalladamente las hipótesis de diseño realizadas y la metodología utilizada para el desarrollo del primer prototipo. Finalmente se presentan los resultados obtenidos de dicho desarrollo a través de los cuales se ha podido validar la potencialidad de la aplicación

Design and modeling of the multi-agent robotic system: SMART

This article presents the design, kinematic model and communication architecture for the multi-agent robotic system called SMART. The philosophy behind this kind of system requires the communication architecture to contemplate the concurrence of the whole system. The proposed architecture combines different communication technologies (TCP/IP and Bluetooth) under one protocol designed for the cooperation among agents and other elements of the system such as IP-Cameras, image processing library, path planner, user Interface, control block and data block. The high level control is modeled by Work-Flow Petri nets and implemented in C++ and C♯♯. Experimental results show the performance of the designed architecture

A friendly online C compiler to improve programming skills based on student self-assessment

This paper presents an online C compiler designed so that students can program their practical assignments in Programming courses. What is really innovative is the self-assessment of the exercises based on black-box tests and train students’ skill to test software. Moreover, this tool lets instructors, not only proposing and classifying practical exercises, but also evaluating automatically the efforts dedicated and the results obtained by the students. The system has been applied to the 1st-year students at the Industrial Engineering specialization at the Universidad Politecnica de Madrid. Results show that the students obtained better academic performance, reducing the failure rate in the practical exam considerably with respect to previous years, in addition that an anonymous survey proved that students are satisfied with the system because they get instant feedback about their programs

Estructura robótica Pre-Tensada para robot en tuberías petroleras

En este trabajo se presenta el desarrollo de un robot basado en la estructura Pre-Tensada con el fin de realizar tareas de inspección y mantenimiento en tuberías petroleras. Este tipo de estructura mecánica se caracteriza por su bajo peso y su alta capacidad de adaptación a los diferentes diámetros. La aplicación requiere que el dispositivo desarrollado se desplace verticalmente y a alta velocidad por las tuberías utilizadas en la extracción del petróleo. Cabe destacar que en dichas instalaciones se cuenta con Bombas Electro Sumergibles (BES) y Bombas de Cavidad Progresiva (BCP), ambas muy sensibles a las condiciones adversas del entorno; por lo tanto, la importancia de esta investigación radica en que el robot incorpora una red de sensores específicos para medir aquellas variables que puedan interferir en el funcionamiento normal de las bombas. Además, este robot permite automatizar la recuperación de objetos que pueden caer al pozo durante la instalación y mantenimiento del mismo, actualmente este proceso es manual. En este artículo se describen detalladamente las hipótesis de diseño realizadas y la metodología utilizada para el desarrollo del primer prototipo. Finalmente se presentan los resultados obtenidos de dicho desarrollo a través de los cuales se ha podido validar la potencialidad de la aplicación

Metodología para definir los criterios de diseño de una estructura robótica en tuberías petroleras de operación vertical

Este trabajo propone la aplicación de la metodología de despliegue de la función de calidad para definir los criterios de diseño de un robot deslizante para trabajar en tareas de inspección y mantenimiento en pozos petroleros. Dicho estudio analiza inicialmente el sistema y las diferentes opciones para la colocación de una estructura robótica evaluando alternativas y estudiando una estructura robótica para tal fin. Para ello se realizó una consulta por medio de encuesta a varios expertos en el tema con la finalidad de definir las características que debe tener el robot de acuerdo con los requerimientos críticos que tiene la aplicación. En este trabajo se muestran los resultados arrojados por la matriz QFD (Quality Function Deployment) cuando los datos de entrada son los proporcionados por el grupo de expertos encuestados. A partir de estos resultados es posible determinar los requisitos técnicos que debe reunir la estructura robótica que se desea diseñar

SITED: Un laboratorio interactivo y portable de electrónica digital

Esta comunicación presenta un dispositivo que, conectado a un ordenador a través de un puerto USB, convierte el conjunto en una plataforma interactiva para la realización de prácticas básicas de Electrónica Digital, que hemos dado en llamar SITED, acrónimo de Sistema Interactivo Tutor de Electrónica Digital. Este sistema es una evolución de otro diseño anterior, que se denominó ETED (Entrenador Tutor de Electrónica Digital), con el que se ha obtenido una mejora de las actividades prácticas que se desarrollan en el Laboratorio de la asignatura “Electrónica Digital

A cooperative multi-agent robotics system: design and modelling

This paper presents the development of the robotic multi-agent system SMART. In this system, the agent concept is applied to both hardware and software entities. Hardware agents are robots, with three and four legs, and an IP-camera that takes images of the scene where the cooperative task is carried out. Hardware agents strongly cooperate with software agents. These latter agents can be classified into image processing, communications, task management and decision making, planning and trajectory generation agents. To model, control and evaluate the performance of cooperative tasks among agents, a kind of PetriNet, called Work-Flow Petri Net, is used. Experimental results shows the good performance of the system

Eye Movement Alterations in Post-COVID-19 Condition: A Proof-of-Concept Study

Pathophysiology; Post-COVID-19 condition; Saccadic movementFisiopatología; Condición post-COVID-19; Movimiento sacádicoFisiopatologia; Condició post-COVID-19; Moviment sacàdicThere is much evidence pointing out eye movement alterations in several neurological diseases. To the best of our knowledge, this is the first video-oculography study describing potential alterations of eye movements in the post-COVID-19 condition. Visually guided saccades, memory-guided saccades, and antisaccades in horizontal axis were measured. In all visual tests, the stimulus was deployed with a gap condition. The duration of the test was between 5 and 7 min per participant. A group of n=9 patients with the post-COVID-19 condition was included in this study. Values were compared with a group (n=9) of healthy volunteers whom the SARS-CoV-2 virus had not infected. Features such as centripetal and centrifugal latencies, success rates in memory saccades, antisaccades, and blinks were computed. We found that patients with the post-COVID-19 condition had eye movement alterations mainly in centripetal latency in visually guided saccades, the success rate in memory-guided saccade test, latency in antisaccades, and its standard deviation, which suggests the involvement of frontoparietal networks. Further work is required to understand these eye movements’ alterations and their functional consequences

Toward an Automatic Assessment of Cognitive Dysfunction in Relapsing–Remitting Multiple Sclerosis Patients Using Eye Movement Analysis

Multiple sclerosis; Ocular markers; Prediction methodsEsclerosis múltiple; Marcadores oculares; Métodos de predicciónEsclerosi múltiple; Marcadors oculars; Mètodes de prediccióDespite the importance of cognitive function in multiple sclerosis, it is poorly represented in the Expanded Disability Status Scale (EDSS), the commonly used clinical measure to assess disability, suggesting that an analysis of eye movement, which is generated by an extensive and well-coordinated functional network that is engaged in cognitive function, could have the potential to extend and complement this more conventional measure. We aimed to measure the eye movement of a case series of MS patients with relapsing–remitting MS to assess their cognitive status using a conventional gaze tracker. A total of 41 relapsing–remitting MS patients and 43 age-matched healthy controls were recruited for this study. Overall, we could not find a clear common pattern in the eye motor abnormalities. Vertical eye movement was more impaired in MS patients than horizontal movement. Increased latencies were found in the prosaccades and reflexive saccades of antisaccade tests. The smooth pursuit was impaired with more corrections (backup and catchup movements, p<0.01). No correlation was found between eye movement variables and EDSS or disease duration. Despite significant alterations in the behavior of the eye movements in MS patients, which are compatible with altered cognitive status, there is no common pattern of these alterations. We interpret this as a consequence of the patchy, heterogeneous distribution of white matter involvement in MS that provokes multiple combinations of impairment at different points in the different networks involved in eye motor control. Further studies are therefore required.This research was partially funding by RoboCity2030-DIH-CM Madrid Robotics Digital 366 Innovation Hub (Robotica aplicada a la mejora de la calidad de vida de los ciudadanos, Fase IV; 367 S2018/NMT-4331), funded by Comunidad de Madrid and cofunded by Structural Funds of the EU and partially funding by Universidad Politécnica de Madrid, Cooperation area. J. Benito-León is supported by the National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA (NINDS R01 NS39422), the European Commission (grant ICT-2011-287739, NeuroTREMOR), the Ministry of Economy and Competitiveness (grant RTC-2015-3967-1, NetMD—platform for the tracking of movement disorder), and the Spanish Health Research Agency (grant FIS PI12/01602 and grant FIS PI16/00451)