Revista Iberoamericana de Automática e Informática - Vol 15, No 2 (2018)
URI permanente para esta colecciónhttps://riunet.upv.es/handle/10251/143073
Tabla de contenidos
Presentación
Nota de Redacción
Artículos
- Optimización en Tiempo Real utilizando la Metodología de Adaptación de Modificadores
- Mejora de la Potencia Obtenida en Plantas de Generación Undimotriz basadas en Columna de Agua Oscilante
- Arquitectura de Automatización basada en Sistemas Ciberfísicos para la Fabricación Flexible en la Industria de Petróleo y Gas
- Control Basado en Pasividad para una Clase de Sistemas no Lineales y su Aplicación a la Regulación de Nivel de un Estanque Cónico
- Evaluación Neurofisiológica del Entrenamiento de la Imaginación Motora con Realidad Virtual en Pacientes Pediátricos con Parálisis Cerebral
- Dispositivo Robótico Multifuncional para la Rehabilitación de las Extremidades Superiores
- Análisis Cinemático de Robots Manipuladores Redundantes: Aplicación a los Robots Kuka LWR 4+ y ABB Yumi
- Ambiente Robótico Lúdico para Terapias de Rehabilitación de Pacientes Pediátricos con Lesión del Miembro Superior
- Detección y Localización de Ruptura Súbita mediante Transformada Wavelet Discreta y Correlación Cruzada
- Ontología Unificada para un Sistema Holónico de Manufactura
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Publicación Optimización en Tiempo Real utilizando la Metodología de Adaptación de Modificadores(Universitat Politècnica de València, 2018-03-05) Rodríguez-Blanco, T.; Sarabia, D.; de Prada, C.; Ministerio de Economía, Industria y Competitividad[ES] La gestión óptima de las plantas de proceso normalmente se lleva a cabo en una capa de optimización en tiempo real (Real Time Optimization, RTO) que actúa sobre la capa de control y que toma decisiones considerando objetivos económicos en base a un modelo del proceso, normalmente estacionario. Sin embargo, dicha operación óptima no está garantizada debido a la presencia de incertidumbre entre el modelo usado para la toma de decisiones y el proceso real. Con la idea de conducir el proceso a su punto de operación óptimo usando un modelo que se sabe incierto o erróneo, surge la metodología de adaptación de modificadores (Modifier Adaptation o MA). En dicha metodología, el problema de optimización económica de la capa RTO es modificado mediante unos términos correctores, conocidos como modificadores, estimados a partir de medidas de la planta, con el objetivo de conducir el proceso a su punto de operación óptimo. El presente artículo hace una revisión de las técnicas desarrolladas hasta el momento dentro de la metodología MA analizando sus características y modos de implementación.Publicación Publicación Publicación Dispositivo Robótico Multifuncional para la Rehabilitación de las Extremidades Superiores(Universitat Politècnica de València, 2018-03-05) Mancisidor, Aitziber; Zubizarreta, Asier; Cabanes, Itziar; Bengoa, Pablo; Hyung Jung, Je; Gobierno Vasco/Eusko Jaurlaritza; Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea; Ministerio de Ciencia e Innovación; Ministerio de Economía y Competitividad[ES] En este trabajo se presenta un dispositivo de rehabilitación innovador por su flexibilidad y eficiencia denominado Universal Haptic Pantograph (UHP). Este robot, gracias a su estructura multi-configurable permite la rehabilitación del miembro superior con un único dispositivo. Además, se ha diseñado con la habilidad de realizar diferentes tareas asistivas y resistivas, pudiendo así adaptarse al estado de recuperación del paciente. Finalmente, el software Telereha genera un entorno de realidad virtual que facilita la ejecución del ejercicio y aumenta la motivación del paciente. El sistema de control del robot se ha implementado entiempo real con el fin de garantizar la correcta ejecución de las tareas de rehabilitación. Usando este sistema, se han realizado diferentes ensayos experimentales. Los resultados demuestran que el robot de rehabilitación UHP funciona correctamente con diferentes tareas de rehabilitación, realizando movimientos suaves y seguros que garantizan la seguridad del usuario.Publicación Evaluación Neurofisiológica del Entrenamiento de la Imaginación Motora con Realidad Virtual en Pacientes Pediátricos con Parálisis Cerebral(Universitat Politècnica de València, 2018-03-05) Del Castillo, M.D.; Serrano, J.I.; Lerma, S.; Martínez, I.; Rocon, E; Ministerio de Economía y Competitividad[ES] Existen diversas evidencias que indican que los déficits motores en los pacientes de parálisis cerebral se asocian con problemas en la planificación motora que, a su vez, apuntan a una mermada capacidad para imaginar movimientos. La imaginación motora se ha revelado como una herramienta efectiva en el aprendizaje y la adquisición de habilidades motoras ya que comparte estructuras neuronales similares con la ejecución motora. En este trabajo se presenta un paradigma basado en un juego de realidad virtual para guiar la actividad mental del paciente que sirve a dos fines: estudiar su capacidad de imaginar movimientos e implicar y motivar al paciente en el entrenamiento de dicha capacidad. El estudio ha involucrado cuatro niños con parálisis cerebral espástica (edad media = 13.25 años, DS = 1.5) con lesión cerebral bilateral. Los resultados obtenidos del análisis de su actividad electroencefalográfica muestran que estos pacientes son capaces de emplear la imaginación motora en una tarea de marcha, indicada por la presencia del fenómeno ERD (Event Related Desynchronization) en zonas corticales motoras, independientemente de su nivel funcional y de los miembros afectados.Publicación Ambiente Robótico Lúdico para Terapias de Rehabilitación de Pacientes Pediátricos con Lesión del Miembro Superior(Universitat Politècnica de València, 2018-03-05) Acevedo-Londoño, Jairo A.; Caicedo-Bravo, Eduardo; Castillo-García, Javier F.[ES] Este trabajo presenta una propuesta de asistencia para las terapias de rehabilitación de niños con lesión del miembro superior, basada en el desarrollo de un ambiente lúdico de asistencia tecnológica, cuyo objetivo es contribuir al aumento del beneficio de las terapias, en cuanto a la motivación y avance en el componente de rehabilitación físico. Este ambiente se denominó SpinBOT, y está compuesto por: un guante didáctico instrumentado con un acelerómetro, un módulo de control, una plataforma robótica y una herramienta de visualización. Se seleccionaron 4 sujetos de estudio, divididos en dos grupos, grupo objetivo y grupo de control. La intervención de la terapia consistió en el desarrollo de 3 tareas durante 4 semanas y 2 sesiones por semana. Mediante la valoración GAS, (del inglés: “Goal Attainment Scale”) se observó el progreso del uso operativo del robot, lo que ayudó en la motivación para asistir a las terapias; además de, generar habilidades físicas y cognitivas.Publicación Ontología Unificada para un Sistema Holónico de Manufactura(Universitat Politècnica de València, 2018-03-05) Simón-Marmolejo, I.; López-Ortega, Omar; Ramos-Velasco, L. E.; Ortiz-Domínguez, M.[ES] Los sistemas holónicos de manufactura son integrados por holones capaces de comportarse de una manera autónoma, cooperativa, auto-organizada y reconfigurable para adoptar estructuras distintas en condiciones de operación normales y de emergencia. Dichos holones cuentan con: (1) una representación del conocimiento, (2) una unidad de control distribuido y descentralizado, y (3) un módulo de coordinación. El objeto de interés de la presente investigación es la concepción de una ontología unificada en el dominio de manufactura, que garantice los requisitos en el formalismo del modelo de conocimiento de un sistema holónico. A diferencia de los modelos ontológicos encontrados en la literatura, el esquema de representación del conocimiento propuesto integra roles y comportamientos, mismos que son validados mediante un caso de estudio de una celda de manufactura de un laboratorio universitario. Los resultados muestran que al hacer uso de un vocabulario común, es posible representar coherentemente el conocimiento para que toda clase de holones en una holarquía puedan intercambiar, compartir y recuperar información.Publicación Mejora de la Potencia Obtenida en Plantas de Generación Undimotriz basadas en Columna de Agua Oscilante(Universitat Politècnica de València, 2018-03-05) Lekube, Jon; Garrido, Aitor J.; Garrido, Izaskun; Otaola, Erlantz; Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea; Gobierno Vasco/Eusko Jaurlaritza; Ministerio de Economía, Industria y Competitividad[ES] Las centrales de aprovechamiento de la energía proveniente de las olas, y particularmente los dispositivos de columna de agua oscilante, resultan una alternativa factible para reducir la dependencia de los combustibles fósiles y frenar el creciente problema del calentamiento global. Así, los nuevos esquemas de control pueden jugar un papel importante a la hora de aportar mejoras de rendimiento y competir de igual a igual desde un punto de vista comercial con las fuentes de energía tradicionales. En este sentido, el presente artículo propone un nuevo método de control basado en el seguimiento de la curva de máxima potencia, mediante el establecimiento de los valores óptimos de los coeficientes de flujo y de par que permiten maximizar la potencia generada en cada instante. El esquema de control ha sido implementado sobre un modelo completo desde la ola hasta la red de potencia a fin de demostrar la viabilidad del método propuesto y la bondad de sus resultados.Publicación Análisis Cinemático de Robots Manipuladores Redundantes: Aplicación a los Robots Kuka LWR 4+ y ABB Yumi(Universitat Politècnica de València, 2018-03-05) Zaplana, Isiah; Claret, Josep Arnau; Basanez, Luis; Ministerio de Ciencia e Innovación[ES] En este trabajo se presenta un análisis cinemático aplicado a dos manipuladores serie redundantes: el Kuka LWR 4+ y el ABB Yumi. En particular se deriva la cinemática directa para ambos manipuladores y se resuelve el problema de la cinemática inversa. Para el Kuka LWR 4+ dicha solución se obtiene en forma analítica, mientras que para el ABB Yumi se sigue un enfoque analítico y numérico. Además, se calculan simbólicamente tanto las singularidades del Kuka LWR 4+ como las direcciones singulares asociadas a estas. Este estudio contribuye al conocimiento cinemático de dos manipuladores redundantes de gran actualidad e interés para la comunidad robótica, y proporciona información útil para el diseño de diferentes algoritmos y leyes de control.Publicación Arquitectura de Automatización basada en Sistemas Ciberfísicos para la Fabricación Flexible en la Industria de Petróleo y Gas(Universitat Politècnica de València, 2018-03-05) García, Marcelo V; Irisarri, Edurne; Pérez, Federico; Estévez, Elisabet; Marcos, Marga; Ministerio de Economía, Industria y Competitividad; European Regional Development Fund; Gobierno Vasco/Eusko Jaurlaritza; Secretaría de Educación Superior, Ciencia, Tecnología e Innovación, Ecuador[ES] Es evidente que en los próximos años gran parte de las tecnologías recogidas bajo el marco de la denominada Industria 4.0 tendrá un profundo impacto en todas las empresas y entre ellas, en las relacionadas con la explotación y producción de petróleo y gas. La automatización de bajo coste promueve arquitecturas de referencia rentables y nuevos enfoques de desarrollo para aumentar la flexibilidad y la eficiencia de las operaciones de producción en una planta industrial. En este sentido, OPC UA, proporciona acceso local y remoto a la información de planta, facilitando un mecanismo reconocido de integración tanto horizontal como vertical de manera correcta, segura y eficiente. El objetivo principal de este artículo es presentar una arquitectura abierta para la integración vertical basada en sistemas ciber-físicos de producción, configurados bajo la norma IEC 61499 y usando OPC UA, apta para su utilización en la fabricación flexible en la industria de petróleo ygas.Publicación Control Basado en Pasividad para una Clase de Sistemas no Lineales y su Aplicación a la Regulación de Nivel de un Estanque Cónico(Universitat Politècnica de València, 2018-03-05) Travieso-Torres, Juan Carlos; Duarte-Mermoud, Manuel A.; Gutiérrez-Osorio, Antonio; Beytía, Orlando; Universidad de Santiago de Chile; Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica, Chile; Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico, Chile[ES] En este artículo científico se proponen dos estrategias de control basado en pasividad, una adaptable y la otra no adaptable para cierta clase de sistemas no lineales. A diferencia de la estrategia de control no adaptable, la adaptable no hace uso del conocimiento de los valores de los parámetros de la planta. Ambas estrategias son luego diseñadas y aplicadas para la regulación de nivel de un estanque cónico discutiéndose los resultados experimentalmente obtenidos luego de realizar un estudio comparativo experimental para verificar el comportamiento del sistema bajo control y evidenciar las ventajas y desventajas de los controladores. Los resultados muestran que el diseño del APBC es más simple que el diseño de los controladores PBC al no requerir el conocimiento de los parámetros de la planta controlada, también es más robusto frente a variaciones de un parámetro de la planta.Publicación Detección y Localización de Ruptura Súbita mediante Transformada Wavelet Discreta y Correlación Cruzada(Universitat Politècnica de València, 2018-03-05) Trutié-Carrero, Eduardo; Valdés-Santiago, Damian; León-Mecías, Ángela; Ramírez-Beltrán, Jorge[ES] La ruptura súbita en los sistemas de distribución de agua provoca gran pérdida de este recurso natural, interrumpe el abastecimiento, daña las calles y edificaciones y aumenta la transmisión de enfermedades infecciosas. En este artículo se propone un nuevo algoritmo que permite la detección y localización automática de rupturas súbitas en los sistemas de distribución de agua. En cuanto a la detección, la novedad consiste en usar el criterio de correlación wavelet para computar la decisión estadística y compararla con un umbral de detección. La novedad en la localización consiste en usar el operador estadístico correlación cruzada. El algoritmo se implementó en Octave y fue validado con 32 señales adquiridas en el laboratorio en una tubería de acero de 26.7 m de longitud. En 16 señales se provocó ruptura súbita las cuales fueron detectadas bajo una probabilidad de falsos positivos de 2 %. No se presentaron falsos positivos en las 16 señales donde solamente estaba la presencia de ruido.