Revista Iberoamericana de Automática e Informática - Vol 14, No 2 (2017)
URI permanente para esta colecciónhttps://riunet.upv.es/handle/10251/143364
Tabla de contenidos
Artículos
- Muestreo adaptativo aplicado a la robótica: Revisión del estado de la técnica
- Diseño de un Controlador Difuso mediante la Síntesis Difusa de Lyapunov para la Estabilización de un Péndulo de Rueda Inercial
- Control Neuronal en Línea para Regulación y Seguimiento de Trayectorias de Posición para un Quadrotor
- Sistema de detección de señales de tráfico para la localización de intersecciones viales y frenado anticipado
- Sistema de Absorción de Vibraciones de amplio Espectro basado en un nuevo Muelle de Rigidez variable
- Lázaro: Robot Móvil dotado de Brazo para Contacto con el Suelo
- Decodificación de Movimientos Individuales de los Dedos y Agarre a Partir de Señales Mioeléctricas de Baja Densidad
- Heurísticas para el Ajuste de Algoritmos de Control de Plataformas Robóticas de Movimiento en Simuladores
- Plataforma Experimental para el Estudio de la Vulnerabilidad Hardware en los Robots Móviles: el Bus I2C como Caso de Estudio
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Publicación Decodificación de Movimientos Individuales de los Dedos y Agarre a Partir de Señales Mioeléctricas de Baja Densidad(Universitat Politècnica de València, 2017-04-03) Villarejo Mayor, John J.; Mamede Costa, Regina; Frizera Neto, Anselmo; Freire Bastos, Teodiano; Coordenaçao de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, Brasil; Fundação de Amparo à Pesquisa e Inovação do Espírito Santo, Brasil[ES] Uno de los principales retos en el diseño de prótesis de mano es poder establecer un control intuitivo que reduzca el esfuerzo del usuario durante su entrenamiento. Este trabajo presenta un esquema para identificar tareas de motricidad fina de la mano, agrupadas en movimientos de los dedos individuales y gestos para el agarre de objetos el cual se ha validado con sujetos amputados. Se han comparado diferentes métodos de selección de características y clasificadores para el reconocimiento de patrones mioeléctricos, utilizando cuatro electrodos superficiales. Las características de las señales en el dominio del tiempo y la frecuencia se han combinado con métodos no lineales basados en análisis de fractales, mostrando una diferencia significativa en comparación con los métodos expuestos en la literatura para clasificar tareas de fuerza. Los resultados con amputados mostraron una exactitud de hasta 99,4% en los movimientos individuales de los dedos, superior a la obtenida con los gestos de agarre, de hasta 93,3%. El sistema ha obtenido una tasa de acierto promedio de 86,3% utilizando máquinas de soporte vectorial (SVM), seguido muy de cerca por K-vecinos más cercanos (KNN) con 83,4%. Sin embargo, KNN ha obtenido un mejor rendimiento global, debido a que es más rápido que SVM, lo que representa una ventaja para aplicaciones en tiempo real. El método aquí propuesto ofrece una mayor funcionalidad en el control de prótesis de mano, lo que mejoraría su aceptación por parte de los amputados.Publicación Heurísticas para el Ajuste de Algoritmos de Control de Plataformas Robóticas de Movimiento en Simuladores(Universitat Politècnica de València, 2017-04-03) Casas, Sergio; Portalés, Cristina; Riera, José V.; Fernández, Marcos[ES] Diversos tipos de plataformas robóticas son empleadas habitualmente para la generación de claves gravito-inerciales en simuladores. Además del control de los actuadores, dichas plataformas deben ejecutar complejos algoritmos de control conocidos como algoritmos de washout, que deben ser ajustados para que el movimiento generado sea similar al simulado. El ajuste de dichos algoritmos es complejo por el elevado número de parámetros que poseen. Además, dicho ajuste se ha venido realizando tradicionalmente de modo manual mediante evaluaciones subjetivas. En este trabajo, los autores proponen un método automático de ajuste basado en optimización heurística, métricas objetivas, y simulación de la plataforma robótica para conseguir realizar el ajuste de manera más rápida. Se valida la corrección de las soluciones, y se comparan diversas técnicas de optimización, para concluir que la técnica más apropiada es la de los algoritmos genéticos.Publicación Muestreo adaptativo aplicado a la robótica: Revisión del estado de la técnica(Universitat Politècnica de València, 2017-04-03) Pastor, Ignacio; Valente, Joao[ES] En este artículo se presenta la revisión de una técnica de muestreo de especial interés para aplicaciones a sistemas roboticos dedicados a la teledetección. Esta técnica es conocida como muestreo adaptativo. En este artículo se realiza una recopilación de las principales técnicas de muestreo adaptativo aplicados a la robótica, haciendo uso de la planificación de trayectorias. Finalmente, se destaca un conjunto de proyectos actualmente en desarrollo, sobre aplicaciones reales de la técnica de muestreo adaptativo en la robótica.Publicación Sistema de detección de señales de tráfico para la localización de intersecciones viales y frenado anticipado(Universitat Politècnica de València, 2017-04-03) Villalón Sepúlveda, Gabriel; Torres Torriti, Miguel; Flores Calero, Marco; Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica, Chile; Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE, Ecuador[ES] En este trabajo se presenta un sistema de detección de señales de tráfico aledañas a intersecciones viales y rotondas, y un análisis para conocer su capacidad de detección en función de la distancia. El método propuesto está basado en la segmentación por color sobre el espacio RGB-normalizado (ErEgEb) para la generación de regiones de interés (ROIs), la clasificación del tipo de señal usando los espacios YCbCr y ErEgEb para construir una plantilla estadística, donde para eliminar el fondo se ha propuesto una función de distribución de probabilidad que modeliza el color de los objetos de interés. El sistema está especializado en dos tipos de señales: disco Pare y triángulo invertido de Ceda el Paso. Luego se analiza su desempeño, al compararlo con el método de Viola & Jones, donde se verifica la capacidad de detección a diferentes distancias. Para distancias menores a 48 metros, el método propuesto ha logrado una tasa de detección del 87.5% en el caso de la señal de Ceda el Paso, y del 95.4% en el caso del disco Pare, mientras que para distancias inferiores a 30 metros la detección lograda es del 100%. Estos resultados son superiores a los reportados en la mayoría de la literatura existente, la cual a diferencia del presente trabajo no aborda la sensibilidad de los métodos propuestos ante la variación de la distancia a las señales de tráfico aún cuando esto es uno de los principales desafíos en la implementación de sistemas de asistencia al conductor aplicables al mundo real. Los experimentos han sido desarrollados sobre una base de datos de señales de tráfico, generadas a partir de imágenes tomadas en varias calles de la ciudad de Santiago, Región Metropolitana, Chile, usando un vehículo experimental diseñado para desarrollar sistemas inteligentes.Publicación Plataforma Experimental para el Estudio de la Vulnerabilidad Hardware en los Robots Móviles: el Bus I2C como Caso de Estudio(Universitat Politècnica de València, 2017-04-03) Gómez Bravo, F.; Medina García, J.; Jiménez Naharro, R.; Gómez Galán, J.A.; Sánchez Raya, M.[ES] Este artículo presenta una plataforma experimental para estudiar los efectos de las vulnerabilidades hardware de los robots móviles. La plataforma se ha diseñado de forma que los elementos hardware que intervienen en el proceso de navegación pueden ser monitorizados durante el funcionamiento del robot, y, si es el caso, su comportamiento puede ser alterado, simulando de esta forma una situación de fallo. El artículo muestra como caso particular de estudio la vulnerabilidad del Bus I2C cuando se producen anomalías en la señal de reloj. Se incluyen un conjunto de resultados experimentales que confirman el interés de las vulnerabilidades estudiadas y la aplicabilidad de la plataforma desarrollada.Publicación Lázaro: Robot Móvil dotado de Brazo para Contacto con el Suelo(Universitat Politècnica de València, 2017-04-03) García, Jesús M.; Medina, Itza J.; Martínez, Jorge L.; García Cerezo, Alfonso; Universidad Nacional Experimental del Táchira, Venezuela; Ministerio de Economía y Competitividad; Junta de Andalucía; Asociación Universitaria Iberoamericana de Postgrado[EN] This paper aims to describe Lázaro, which is a small mobile robot that has an arm designed especially to provide an additional contact point with the ground that can be used to improve the tipover stability and to overcome obstacles. Specifically, the description of the mechanical structure and electronic components for perception, communication and control is discussed. Subsequently, the operating characteristics of the robot are reviewed in terms of kinematics, control architecture, operating modes and interface. Finally, a description of some performance tests is presented.Publicación Sistema de Absorción de Vibraciones de amplio Espectro basado en un nuevo Muelle de Rigidez variable(Universitat Politècnica de València, 2017-04-03) González Rodríguez, Ángel G.; González Rodríguez, Antonio; Chacón, Jesús M.; Castillo, Fernando J.; Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha; Ministerio de Economía y Competitividad[ES] Este artículo presenta un sistema de absorción de vibraciones ajustable. Las vibraciones son absorbidas por una masa secundaria que se añade al sistema mediante un muelle de rigidez variable, que consta de dos pares de láminas elásticas trabajando en oposición. El amplio rango de valores de rigidez que presenta (entre 1 kN m−1 y 16 kN m−1) permite al sistema de absorción cancelar vibraciones en el rango de 1.43 – 5.73 Hz. Ante vibraciones de frecuencia variable en este rango, un motor de corriente continua permite ajustar la rigidez de dicho muelle en función de la frecuencia para que la atenuación de la vibración sea máxima en todo momento. El sistema de absorción de vibraciones ha sido incluido en una bancada que modela un sistema de segundo orden, y se han desarrollado un conjunto de experimentos que muestran una buena concordancia con los resultados teóricos para excitaciones de baja magnitud. Sin embargo, al aumentar la magnitud de la excitación, la desviación respecto del comportamiento lineal impide aplicar escalabilidad y superposición.Publicación Diseño de un Controlador Difuso mediante la Síntesis Difusa de Lyapunov para la Estabilización de un Péndulo de Rueda Inercial(Universitat Politècnica de València, 2017-04-03) Cazarez-Castro, Nohe R.; Aguilar, Luis T.; Cardenas-Maciel, Selene L.; Goribar-Jiménez, Carlos A.; Odreman-Vera, Mauricio; Tecnológico Nacional de México; Instituto Tecnológico de Tijuana; Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, México[ES] En el presente trabajo se reporta el diseño de un controlador difuso tipo Mamdani para el problema de estabilización de un péndulo de rueda inercial. Las reglas difusas son obtenidas mediante la síntesis difusa de Lyapunov, lo cual permite mantener al mínimo el uso de la heurística, y desde la etapa de diseño garantizar estabilidad en lazo cerrado. Por otra parte el diseño de las reglas difusas es mucho más simple que la ardua tarea de resolver las ecuaciones diferenciales no lineales usadas tradicionalmente para modelar sistemas de control. Merece énfasis especial el hecho de que el diseño se hace libre del modelo matemático del sistema a controlar.Publicación Control Neuronal en Línea para Regulación y Seguimiento de Trayectorias de Posición para un Quadrotor(Universitat Politècnica de València, 2017-04-03) Yañez Badillo, Hugo; Tapia Olvera, Rubén; Aguilar Mejía, Omar; Beltrán Carbajal, Francisco; Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, México[ES] Los sistemas de control automático día a día se han convertido en elementos importantes en la vida cotidiana, en tal sentido, se deben proponer nuevas y mejores formas de incorporar modelos matemáticos y algoritmos de control adaptativos para superar la gran cantidad de cambios técnicos y físicos a los que se enfrentan para su utilización. En este artículo se realiza el control de posición y seguimiento de trayectorias para un Quadrotor. Debido a la naturaleza no lineal de este sistema subactuado, se propone el empleo de un controlador adaptativo basado en redes neuronales B-spline que permita determinar las señales de control mediante un entrenamiento dividido en dos etapas: a) uno inicial fuera de línea y; b) uno continuo en línea. Esta forma de aprendizaje permite al Quadrotor extender un desempeño satisfactorio ante diferentes condiciones operativas y seguimiento de los valores de referencia. Los resultados de simulación verifican la aplicabilidad del controlador propuesto y el impacto que se tiene en el desempeño del sistema minimizando la necesidad de contar con un modelo matemático no lineal detallado, así como el conocimiento exacto de los valores de los parámetros del Quadrotor.