Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial
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Item Construcción de un robot cilíndrico educativo basado en conceptos de la Industria 4.0(Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial. Carrera de Ingeniería Industrial en Procesos de Automatización, 2023-09) Altamirano Paredes, Alex Germán; Salazar Logroño, Franklin WilfridoA robotic cell has been developed with a cylindrical educational robot that has three degrees of freedom to control the movement of three stepper motors. This system is based on a SIEMENS S7 1200 DC/DC/DC PLC. Different interfaces have been designed for the interaction between the user and the system, allowing to control each type of movement independently, either with simple or sequential movements, using the Jog mode, absolute and relative positioning. In addition, the cylindrical robot can carry out a color classification process, and due to its flexibility, it can be configured and programmed according to the user's needs to carry out activities such as palletizing, packaging or labeling. The didactic system has been tested and has shown an effectiveness of 97% in the color classification process, which highlights the precision of the didactic module in the implemented control. It is important to mention that industry 4.0 is based on the use of advanced technologies such as the Internet of Things (IoT) an d cloud computing, which demands the adoption of new platforms and standards. The research project focused on developing a dynamic and interactive monitoring system that allows interaction with the robotic cell. This makes it possible to monitor the roboti c cell from anywhere in the world.Item Prototipo robótico para la desinfección de ambientes cerrados COVID(Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial. Maestría en Electrónica y Automatización, 2022) Frías Moyón, Jefferson Ramiro; Gavilanes Carrión, Javier JoséAn IoT robotic prototype applied for the fumigation of closed spaces with COVID was implemented, the same one that allows reducing the effort and infections of the personnel. The robot is made up of a caterpillar-type mobile platform, powered by 12v Pololu motors, it has an ESP32 camera with 180 degrees of freedom for visualization of the space to be sanitized, it has a 1.5-liter reservoir tank for liquids, a 4-cell LiPo battery at 4Amperes whose duration is 2 hours with a recharge of 1 hour, in addition the platform has the ability to move on floors such as tiles, concrete and not very pronounced irregular areas. To control the prototype we will do it remotely through 2 ways; (1) IoT control through the internet that allows the device to be tele-operated between cities or even countries (2) through an RF control that will be located where the prototype is going to carry out the fumigation, used in an emergency when it loses communication over the internet. The sanitizer module is derived from current domestic humidification systems, this system together with the combined sanitizer chemical compound (Quaternary Ammonium, Glycerin, Water), together form an important disinfectant option to include in future robotic platforms; It is important to note that the automatic option is configured so that the thermal fogger works continuously in case of losing the internet connection, which has a range of 1.50 to 2 meters. The use of fumigation by smoke agent has been gaining importance in recent years due to the global COVID-19 pandemic with the aim of reducing the impact of the virus. It was used for this study, it will finally incorporate sensors such as Air Quality, Temperature, etc, which are part of the telemetry of the IoT mobile robot.Item Monitorización de parámetros eléctricos de un manipulador móvil(Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial. Carrera de Ingeniería Industrial en Procesos de Automatización, 2021-08) Montenegro Garófalo, Frank Janio; García Sánchez, Marcelo VladimirCurrently, robotic systems have been implemented for automation in manufacturing processes, like creating improvement in the quality of products, however, according to the evolution of these technologies, it has been necessary to implement real-time monitoring systems for each robotic device. That way knowing the value of the robot's electrical parameters, it prevents driver failures, system overloads, engine damage, reducing boxes, and the mechanical structure of the device in general. Also, today it is considered as the main complexity in robotics for its development, the implementation of algorithms that define the behaviour of the robot, therefore building a robot from scratch is no longer considered a significant contribution to research, wherefore the importance of using a Robot Operating System. So, this research is developed with ROS (Robotic Operating System), using a low-cost Raspberry Pi microcontroller, where the electrical current of the KUKA youBot joints is monitored, this being a mobile manipulator developed for research, which has opensource interfaces and that allow access to the system in almost all its levels of hardware control Communication is developed under the MQTT protocol and for the graphical monitoring interface, Web Portal is used. Finally, a test plan is defined with different weights coupled to the manipulator, where the effectiveness of the System is 97%, guaranteeing the sending of data in real-time and without data loss.Item Control de la gesticulación de un robot social interactivo con aspecto humanoide(Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial. Carrera Ingeniería Industrial en Procesos de Automatización, 2018-06) Arias Infante, Edisson Mauricio; Encalda, PatricioEn la actualidad, los robots están cada vez más cerca de convertirse en nuestros compañeros de trabajo, sin embargo, todavía carecen de habilidades de interacción social similares a las humanas. El presente proyecto de investigación consiste en el control de gesticulación de un robot social interactivo con aspecto humanoide, comprendido de 3 segmentos como son; construcción del robot social, control gesticular del robot mediante el reconocimiento de los gestos faciales y control del habla por medio de un sistema de sincronización labial. La estructura del robot social está basada en la estructura del robot humanoide InMoov, del cual se utilizaron las partes del torso y cabeza, y mediante el uso de herramientas como el diseño e impresión 3D se dotaron de varios mecanismos ausentes en la estructura original del robot para generar los movimientos de ojos, parpados, cejas y labios. El control gesticular se basa en la identificación de los gestos faciales que genera el usuario, datos que son recopilados por medio de la visión artificial, luego estos datos son procesados por el submódulo de tratamiento de imágenes, posteriormente son enviados a un modelo de red neuronal convolucional, empleadas como clasificadores de patrones en el aprendizaje profundo (Deep Learning), para finalmente seleccionar y enviar la sentencia de movimientos al robot. La sincronización labial radica en una coordinación simultanea entre el movimiento de la boca del robot y el audio del texto proporcionado por el usuario para que el robot pueda comunicarse con él de manera casi natural. A través del desarrollo e implementación del controlador de gesticulación al robot social interactivo diseñado, se pretende infundir nuevos conceptos en cuanto a controladores basados en redes neuronales, así como también alentar a estudiantes, instructores, docentes e investigadores al estudio en el campo de la robótica social. ABSTRACT At the present time, robots are increasingly close to becoming in our co-workers, however, they still lack social interaction skills similar to human ones. The present research project consists in the gesticulation control of an interactive social robot with human aspect, comprised of 3 segments; construction of the robot, robot gestural control through of the facial gestures recognition and speech control through of a lipsync system. The social robot structure is based in the InMoov humanoid robot structure, of which is used the parts of the head and torso, and by means of use the tools like design and 3D printing were equipped with several mechanisms absent in the original robot structure to generate the movements of eyes, eyelids, eyebrows and lips. The gestural control is based on the facial gestures identification generated by the user, data that are collected by the means of artificial vision, then these data are processed by the image processing sub-module, subsequently are sent to a convolutional neural network model, used as pattern classifiers in deep learning, to finally select and send the sentence of movements to the robot. The lip-sync lies in a simultaneous coordination between the robot mouth move and the audio of text provided by the user so that the robot can communicate with him in almost natural way. Through of the development and implementation of the gesticulation controller to the social interactive robot, it is aimed to infuse new concepts regarding controllers based in neural networks, as well as encourage to students, instructors, teachers and researchers to study the social robotics field.Item Prototipo de prótesis de un brazo con 12 GDL controlada mediante ondas cerebrales(Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial. Carrera de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones, 2017-01) Vaca Herrera, Edwin Rodrigo; Jurado Lozada, Marco AntonioEn el presente proyecto de investigación se desarrolla y construye un prototipo de prótesis de un brazo con 12 Grados de libertad (GDL) controlada mediante las ondas cerebrales, este prototipo fue desarrollado partiendo del problema existente que enfrentan las personas discapacitadas físicamente debido a la pérdida de una extremidad por un accidente o trauma lo cual dificulta su estilo de vida. El proyecto cuenta con un sistema Brain-computer Interface (BCI) endógeno basado en el análisis de los Ritmos Sensoriomotores debido a variaciones de las ondas m (8-10 HZ) y b (14-26 HZ) al ejecutar un movimiento o imaginarlo para lo cual se diseñó una tarjeta de adquisición la cual permitió la captura y visualización de las señales para pasar por un pre-procesado mediante la implementación de filtros digitales con el objetivo de atenuar los ruidos y señales innecesarias presentes en las ondas cerebrales, una vez filtradas las señales se analizaron para identificar las características correspondientes a un patrón que revela un movimiento en concreto. Una vez extraídas las características estas se almacenan en un vector llamado vector de características para así clasificarlas entre una serie de patrones y así el clasificador tome la decisión de que movimiento debe realizar el prototipo, posteriormente se envía los datos necesarios para que el prototipo realice el movimiento. Se diseñó un prototipo que cuenta con 12 GDL lo que permite imitar los movimientos del brazo de una persona, para lo cual se consideraron los movimientos y rangos de movilidad de las articulaciones más importantes permitiendo emular los movimientos del brazo de una persona además se consideraron una serie de medidas antropomórficas (ciencia que determina las medidas del cuerpo humano), dando al prototipo una aproximación de un brazo de una persona. Abstract In this research project, a prototype is developed and constructed One-arm prosthesis with 12 degrees of freedom (GDL) controlled by the Brain waves, this prototype was developed from the existing problem faced by physically disabled people due to a loss of limb from an accident or trauma which makes their lifestyle difficult. The project has an endogenous Brain-computer Interface (BCI) based system In the analysis of the Sensoriomotor Rhythms due to variations of the m (8- 10 HZ) and b (13-8 HZ) when executing a movement or imaging for which an acquisition card was designed which allowed the capture and visualization of the signals to pass through a pre-processed by the implementation of digital filters with the Objective of attenuating the noise and unnecessary signals present in the brain waves, once filtered the signals were analyzed to identify the characteristics corresponding to a pattern that reveals a concrete movement. Once extracted the characteristics these are stored in a vector called vector Of characteristics so as to classify them among a series of patterns and thus the classifier Make the decision of which movement to make the prototype, later A control signal is sent for the prototype to perform the movement. It was designed a prototype that counts with 12 GDL which allows to imitate the movements The arm of a person, for which the movements and Ranges of mobility of the most important joints allowing to emulate the Movements of a person’s arm were also considered a series of measures Anthropomorphic (science that determines the measurements of the human body), giving the Prototype an approximation of an arm of a person.Item Impresora 3D de escritorio basada en el modelo Open Source para la elaboración de objetos físicos(Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial. Carrera de Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones, 2015-06) Sánchez Guerrero, Andrés Gualberto; Collantes, SantiagoImpresión 3D es un proceso de producción que ha existido por tres décadas sin embargo su aparición masiva es mas reciente. RepRap es un proyecto creado con objetivo que mas personas tengan acceso a una impresora 3D de código abierto de bajo coste. Esta investigación se ha realizado basada en los conocimientos compartidos por esta comunidad y que sirva de base para que nuevas investigaciones utilicen esta herramienta para dar un paso hacía adelante en el desarrollo de tecnología. El proyecto ha desarrollado un prototipo con un sistema de control mas flexible que le permite al usuario tener el control y el monitoreo en video y tiempo real de los procesos de la impresora 3D a través de un navegador desde cualquier punto de la LAN a la que esta conectada, este control se lo realiza mediante la implementación de un servidor de impresión instalado en un ordenador de placa reducida llamado Raspberry Pi, que remplaza a un ordenador de escritorio brindando movilidad al usuario y evitando el uso de un equipo extra para su operación. Todo enmarcado en el uso de herramientas de código abierto. Abstract 3D printing is a production process that has existed for three decades but its massive appearance is more recent. RepRap is a project created with the goal that more people have access to a open source low cost 3D printer. This research has been conducted based on knowledge shared by this community and as a basis for further research using this tool to take a step forward in the development of technology. The project has developed a prototype with a more flexible system of control that allows the user a real-time control and video monitoring of the 3D printer processes through a browser from anywhere on the LAN to which is connected, this control is done by implementing a print server installed on a credit card-sized single-board computer called Raspberry Pi which replace a desktop providing user mobility and avoiding the use of extra equipment for operation. All framed in using open source tools.Item Sistema Robótico para el Mejoramiento del Material Didáctico Disponible en el Laboratorio de Electrónica del Instituto Superior Tegnológico Docente Guayaquil(Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial. Carrera Ingeniería Electrónica y Comunicaciones, 2011) Arias Giraldo, Juan Carlos; Silva Montero, Franklin ManuelLa robótica es sinónimo de progreso y desarrollo tecnológico. Los países y las empresas que cuentan con una fuerte presencia de robots no solamente consiguen una extraordinaria competitividad y productividad, sino también transmiten una imagen de modernidad. Según indicadores internacionales, la nueva sociedad robótica de consumo está cerca de llegar, se pondrán en venta robot de servicio a precio asequible a los ciudadanos con aplicaciones de asistencia personal para niños, ancianos y discapacitados, educación,entretenimiento, vigilancia,construcción, recolección y muchos más. El Instituto Superior Tecnológico Docente Guayaquil es una entidad pública que está a bienestar de los estudiantes de la provincia ofreciendo capacitación técnica que está acorde a las expectativas de las empresas en la ciudad de Ambato. El proyecto pretende mostrar que los avances robóticos tienen una incidencia directa en la competitividad de las empresas, más aun en nuestros tiempos donde la mayoría empieza a tomar en cuenta que la capacitación en tecnología del año 2020 cubrirá una parte muy importante tanto en la educación de nuestros hijos como en la industria. En el primer capítulo se describe el problema de actualización del material didáctico en los laboratorios de electrónica de la institución educativa, por lo cual se desea mejorar potencializando un sistema robótico con el objetivo de aprovechar las capacidades técnicas de los estudiantes. En el segundo capítulo se tiene el respaldo bibliográfico necesario para empezar a investigar cómo podemos abarcar de manera sencilla la robótica, sus características fundamentos, partes que la conforman, los robots, y la enseñanza a partir de la robótica. El tercer capítulo se engloba al marco metodológico, enfoque que se obtuvo dando un proceso de investigación en la población que en nuestro caso son los estudiantes de la institución educativa, para determinar si la solución a la propuesta es la más correcta e indicada. El cuarto capítulo nos enfrenta al análisis e interpretación de resultados después de haber encuestado a un porcentaje de los alumnos de la institución educativa. El quinto capítulo recoge las conclusiones logradas a partir del análisis de los resultados de la investigación, además algunas recomendaciones para dar mejoras al problema planteado. El capítulo seis es la parte fundamental de este trabajo de investigación ya que es la propuesta donde se observa las metodologías a utilizar y se enfoca en las alternativas de solución al problema planteado. El capítulo siete contiene las conclusiones y recomendaciones del trabajo realizado sobre el sistema robótico y la importancia de la educación tecnológica en el ecuador.