10. Mecatrónica – Eletromecânica – Robótica

CIBEM-2017-Capa

O CIBEM constitui um fórum de discussão que abrange desde os temas mais clássicos, aos mais atuais (biomecânica, novos materiais, nanotecnologias, microfluídos, novas fontes energéticas, novos conceitos de desenvolvimento de produtos, modelações avançadas, manufatura digital) suscitando grandes desafios aos profissionais, como por exemplo a interação e integração com outras engenharias que os novos ambientes baseados na Indústria 4.0 requerem.

A transformação digital a que assistimos suscita desafios interessantíssimos à Engenharia Mecânica. Os profissionais de Engenharia Mecânica, particularmente os oriundos do espaço Ibero-americano, são agentes determinantes para a operacionalização dessa transformação, a qual potenciará a aceleração do desenvolvimento dos países desta importante região. Criando novos produtos, novos processos produtivos ou novos materiais, os Engenheiros Mecânicos concretizam a Inovação!

Áreas Temáticas

A. Ciências Aplicadas

10. Mecatrónica - Eletromecânica - Robótic

     MEDICIÓN DE LA EXACTITUD Y REPETITIVIDAD DE ROBOTS INDUSTRIALES POR MEDIO DE ANÁLISIS DE IMÁGENES

Resumo

En este trabajo se presenta la validación experimental de una técnica de procesamiento de imágenes para estimar pequeños desplazamientos lineales y angulares, en los órganos terminales de robots y en las mesas de trabajo de máquinas-herramienta. El propósito fue la evaluación del desempeño de robots industriales y maquinaria. Puesto que los parámetros más importantes para evaluar el desempeño de ambos son la exactitud y la repetitividad, se requiere asegurar que la precisión de las técnicas de procesamiento de imágenes sea más pequeña que la exactitud promedio esperada en el robot industrial o la máquina. En particular, se debe revisar cuidadosamente la precisión de la calibración y la estimación de la pose de la cámara. La exactitud de la técnica propuesta se validó en una plataforma lineal y en una plataforma rotacional, para desplazamientos lineales y angulares respectivamente. Finalmente, se evaluó el desempeño de un robot paralelo esférico fabricado en el Instituto Tecnológico de Tokio.

Palavras chaves: robot, exactitud, repetitividad, calibración, imágenes

     Eduardo Castillo-Castañeda, Yukio Takeda, Carlos S. López-Cajún


     ESTRATEGIAS DE CONTROL PARA UN MÓVIL EN INSPECCIÓN DE PAREDES DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLE

Resumo

Dada la normativa emitida por la Secretaria de Energía de la Nación (SE), en cuanto a seguridad en tanques de almacenamiento de combustible líquido, surge la necesidad de desarrollar metodologías y sistemas, que permitan efectuar la inspección de espesores, para determinar la tasa de corrosión y el estado de conservación en estos tanques, en tiempos y a costos razonables. Debido al gran porte de los tanques, el proceso manual implica una gran cantidad de horas en montaje de infraestructura, andamiaje y horas hombre con trabajo en altura, elevando el costo de dicho estudio y el riesgo de accidentes humanos. El estado del arte en inspección remota con móviles, señala que se obtuvieron buenos resultados con ruedas y/o orugas magnéticas para tracción y adherencia, y ultrasonidos para medición de espesores. En el presente trabajo, se plantea el estudio de las distintas opciones de control y de sus parámetros, de un móvil que permita realizar la inspección remota de espesores. El sistema de control debe posicionar al móvil según una grilla de medición, establecida por la normativa vigente y accionar los distintos mecanismos para efectuar las mediciones. En caso de detectar algún valor de espesor fuera de norma, el móvil deberá posicionarse y medir fuera de grilla, para identificar el área de la zona fuera de norma. El sistema planteado permite realizar las tareas deseadas, mediante la utilización de la gravedad y de encoders como generadores de referencias. Esto permite un desplazamiento controlado en una superficie metálica, siguiendo el patrón predefinido. Se espera lograr el desarrollo local de la tecnología, que puede ser transferible a empresas que efectúan este tipo de estudios, reduciendo costos y tiempos operativos, haciendo posible inspeccionar mayor cantidad de tanques en un mismo lapso de tiempo y con menor riesgo humano.

Palavras chaves: CONTROL, ESTRATEGIAS, ESPESORES, INSPECCION TANQUES COMBUSTIBLES

     Bocca P. 1, Molina H.2, Guevara C.3 Alba Juez F. 4


     DISEÑO Y SIMULACIÓN DE SISTEMA ROBÓTICO COOPERATIVO HETEROGÉNEO PARA TAREAS DE EXPLORACIÓN Y TRANSPORTE

Resumo

La extensión de la robótica móvil a nuevos campos de acción presenta retos para los cuales sistemas de múltiples robots son una opción de interés, dada la necesidad de maximizar el desempeño (tiempo de ejecución, consumo energético) en tareas de elevada complejidad y la tolerancia a fallas. El uso de sistemas colaborativos compuestos por distintos tipos de robots posibilita afrontar las tareas a realizar de distintas formas gracias a la mayor variedad de agentes y por lo tanto mecanismos de percepción y actuación disponibles. Este artículo describe los avances actuales en el desarrollo de un sistema Multi-Agente (MAS) colaborativo que integra tres arquitecturas robóticas construidas con la plataforma de robótica educativa Robotis Bioloid: un humanoide, un vehículo con actuador de pinza y un móvil híbrido que combina patas y ruedas. En el desarrollo de este proyecto la generación de modelos CAD simplificados permitió agilizar la importación e implementación de las arquitecturas al interior del software de simulación Webots, en el cual se desarrollan controladores separados para el comando de cada arquitectura (agente), así como varias versiones de un controlador supervisor para comandar todo el sistema regulando y coordinando los comportamientos y tareas que cada arquitectura debe ejecutar. Resultados preliminares demuestran que las arquitecturas humanoide y vehículo con actuador de pinza poseen menor precisión que el móvil híbrido en la ejecución de trayectorias planificadas por el supervisor, por lo cual se evalúan e implementan diferentes estrategias de control distribuido durante las tareas de transporte, las cuales requieren una alta sincronía operativa entre los agentes con diferente arquitectura.

Palavras chave: Sistema Multi-Agente, Robótica Cooperativa, Control Distribuido, Webots

     Ricardo Castillo, Germán Vargas, Over Mur


     DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA DE DIAGNOSTICO DE FALLOS PARA UN SISTEMA HIDRÁULICO: USANDO REDES DE PETRI

Resumo

Este trabajo muestra el diseño e implementación de un sistema de diagnóstico de fallos para un sistema hidráulico que consiste en un reservorio principal, dos tanques paralelos de captación, una motobomba sumergible, dos electroválvulas y cinco válvulas manuales. Adicionalmente el sistema está monitoreado con un presostato, dos sensores de flujo y cuatro interruptores para los niveles de los dos tanques. El sistema de diagnóstico utiliza los comandos del controlador y las señales de los sensores para diagnosticar once fallos individuales o algunas combinaciones. Los fallos individuales son: fallo por baja presión de la bomba, bloqueo en estado cerrado o abierto en cualquiera de las electroválvulas, obstrucciones en las tuberías de salida de los tanques, fugas de agua en los tanques, fallo de control cuando la bomba no responde al comando de apagado. El trabajo expone la metodología para diseñar del diagnosticador, la cual consiste de ocho etapas que buscan la extracción de información del modelo base del sistema hidráulico. Como modelo base se utiliza una red de Petri interpretada para discretizar por eventos el sistema. Por otra parte, el modelo del diagnosticador se deriva en un nuevo tipo de red de Petri coloreada que permite que esta sea independiente del controlador del sistema hidráulico lo que implica que pueda ser implementado en un computador externo y realizar diagnósticos en tiempo real; en este caso la implementación del diagnosticador fue realizada con el lenguaje LabView de NI. Una característica del diagnosticador es que su modelo permite ser escalado sin mayor esfuerzo a sistemas de gran tamaño que presentan simetría en su estructura, ya que cada nuevo subsistema que se incorpora al sistema original no altera el diseño del diagnosticador. Tampoco altera las matrices ni vectores utilizados, pues el nuevo subsistema se incorpora como “colores” o copias de algún subsistema existente.

Palavras chaves: Diagnosticador de fallos, redes de Petri coloreadas.

     Luis D. Murillo-Soto


     VALORACIÓN DE ÍNDICES BASADOS EN LAS PÉRDIDAS DE POTENCIA PARA LA DETECCIÓN DE FALTAS EN UN MOTOR ELÉCTRICO

Resumo

Se presenta un método alternativo para determinar condiciones de operación anómalas en un motor trifásico de inducción, basado en un conjunto de índices adimensionales, calculados a partir de sus pérdidas de potencia. Estos índices son sensibles a variaciones en las condiciones en que opera el motor y por lo tanto se valorará si, en conjunto, son capaces de discriminar entre un desbalance de voltaje, un subvoltaje o una variación térmica, entre otros. En este trabajo se desarrollan las ecuaciones necesarias para calcular las perdidas eléctricas que permiten el cálculo de los índices propuestos. Es importante destacar que estos índices unifican la interpretación de variables eléctricas, mecánicas y térmicas con la intensión de su utilización en el diseño de un sistema automático de detección de faltas que opere en tiempo real, por medio de un prototipo basado en redes neuronales. Adicionalmente, se describen los experimentos realizados a un motor trifásico de inducción de dos caballos de fuerza, 230 Voltios - 60 Hertz, el banco de pruebas construido y en la parte final del trabajo se representa de forma gráfica la variabilidad de los índices ante distintas condiciones anormales, lo que permite valorar su sensibilidad y relación con las faltas asociadas.

Palavras chaves: Índices de pérdidas, detección de faltas, motor de inducción, redes neuronales

     Luis D. Murillo-Soto, Cindy Calderón-Arce, Geovanni Figueroa-Mata


     PROCESO DE OBTENCIÓN DEL MODELO DINÁMICO DE UN ROBOT MANIPULADOR EN BASE A LA MECÁNICA LAGRANGIANA. UN ENFOQUE BASADO EN EL DISEÑO DE SUS ACTUADORES.

Resumo

La mecánica analítica constituye una sólida herramienta de las ciencias exactas para formular modelos matemáticos de sistemas mecánicos. En este contexto, el “Modelo Dinámico” de un robot manipulador estudia la relación entre el movimiento producido en el robot y los pares/fuerzas aplicados por los actuadores de las articulaciones del mismo. El modelo dinámico vincula matemáticamente los siguientes aspectos:

I. La localización del robot definida por sus variables articulares y sus derivadas (velocidad y aceleración).
II. Los parámetros dimensionales del robot (longitudes, masas e inercia de sus elementos).
III. Los pares y fuerzas aplicados en las articulaciones del robot para que su extremo realice una determinada trayectoria.

El presente artículo se estructura en dos fases con los siguientes objetivos:

A. Se propone un proceso de obtención del modelo dinámico de un robot manipulador de dos grados de libertad en base a la formulación de las “Ecuaciones de Lagrange”, las cuales describen la dinámica de un robot manipulador por medio del balance de la energía cinética y potencial de sus eslabones). Dicho modelo permite analizar fenómenos físicos presentes en su estructura mecánica para su correcto diseño y evaluación; tales como: “Efectos Inerciales” – “Fuerzas Centrípetas y de Coriolis” – “Par Gravitacional” y “Fricción”.
B. El modelo matemático obtenido se expresa mediante una serie de ecuaciones diferenciales de 2do orden compleja, multivariable con dinámica fuertemente acoplada y “no lineal” en el vector de estados TTT qq ] ,[ . En esta fase se proponen trayectorias articulares (ϴ(t)), y por consiguiente ϴʼ(t) y ϴ’ʼ(t), con idea de obtener los pares y las fuerzas que deben aplicar los actuadores de las articulaciones para lograr estas trayectorias.

Un correcto modelo dinámico que considera los efectos de acoplamiento, exige la implementación de un sistema de control apropiado que custodie que la diferencia entre las trayectorias obtenidas y las deseadas tienda asintóticamente a cero.

Palavras chave: modelo dinámico, ecuaciones de Lagrange, trayectorias articulares, pares y fuerzas.

     Alejandro Hossian, Verónica Olivera, Lilian Cejas, Roberto Carabajal, César Echeverría, Maximiliano Alveal


     Sistema de Controle e Supervisão para Robô Agrícola Móvel

Resumo

A agricultura nacional, buscando uma maior integração e participação no mercado global, tende aumentar o investimento na automação de máquinas e implementos agrícolas, visando maior eficiência e qualidade em seus produtos. Para atender de forma eficiente às mudanças impostas pelo mercado o conceito de Agricultura de Precisão (AP), têm mostrado bons resultados, principalmente o relacionado à automação de máquinas e implementos agrícolas, o qual contribui diretamente melhorando o aproveitamento da área de plantio, aplicação de pesticida mais eficiente, entre outros benefícios. Nesse contexto, pesquisas voltadas ao desenvolvimento de plataformas robóticas móveis com elevado número de sistemas embarcados, capazes de operar de forma autônoma estão ganhando cada vez mais espaço no setor agrícola. Considerando esse cenário, o presente trabalho baseado em uma criteriosa revisão sobre robótica móvel agrícola e métodos de supervisão e controle existentes, propõe uma arquitetura supervisória, a qual seja aplicável na robótica agrícola móvel. Tal sistema é validado e seus resultados são apresentados com base na utilização do mesmo em uma plataforma experimental denominada Agribot.

Palavras chave: Sistema Supervisório, Robótica Agrícola Móvel, Agribot, Agricultura de Precisão.

     Clayton José Torres, Mário Luiz Tronco, John Faber Archila, Alexandre José Tiberti.


     PROTOTIPO DE ROBOT SEGUIDOR DE LINEA APLICADO AL CORTE INDUSTRIAL EN DOS EJES

Resumo

Actualmente, el mando de seguimiento geométrico de la más reciente maquinaria industrial, destinada al corte bidimensional, se encuentra asentada en el control numérico computarizado, obligando al usuario a tener conocimientos o a ser capacitado en el lenguaje G y M, característico de la programación CNC. Por otro lado, los equipos de corte en dos ejes cuentan con nula portabilidad, restringiendo la realización de tareas en campo. El presente trabajo expone el diseño prototipo portátil basado en el seguimiento infrarrojo de línea, principio que aún no ha sido explotado en procesos de producción de corte en dos dimensiones. Sin embargo, el cual, ataca las problemáticas de portabilidad, intuición de manejo, tiempo de operación y costo de adquisición.

Palavras chaves: Robot seguidor de línea, corte en dos ejes, corte bidimensional, metodología del diseño.

     Avalos Morín A. A., Rodríguez Ramírez N., Mendoza Razo J. A.


     REDISEÑO SIMULACIÓN E IMPLEMENTACIÓN DE MODULOS ROBÓTICOS MECABOT 4.0

Resumo

En este trabajo se presentan y analizan los cambios realizados a los módulos robóticos de arquitectura homogénea que conforman el sistema reconfigurable MECABOT (diseñado e implementado en la Universidad Militar Nueva Granada), desde el punto de vista mecánico y de software mejorando las características de versiones anteriores con el fin de garantizar el funcionamiento del sistema en configuraciones que integran cuatro o más módulos, permitiendo de esta manera que el sistema se desplace adecuadamente a través de diferentes terrenos y cuente con capacidad de evasión de obstáculos. Se muestran las ventajas que presenta el rediseño de este nuevo módulo sobre su versión anterior y como estas permiten satisfacer los requerimientos mecánicos de las configuraciones que se pueden obtener al integrar varios de estos módulos, logrando así que el sistema integrado MECABOT pueda funcionar adecuadamente en arquitecturas 1D y 2D.
Para visualizar el funcionamiento del módulo rediseñado se hace uso del software de simulación Webots, dentro del cual este puede ser fácilmente importado. En este trabajo también se muestra el proceso de implementación real de este módulo y los resultados de las pruebas de locomoción y capacidad de torque de sus articulaciones permitiendo que pueda acoplarse a otros módulos. Finalmente se realiza una comparación entre los resultados de simulación y los resultados obtenidos de las pruebas en ambientes reales controlados, para evaluar las características del sistema frente a futuras configuraciones.

Palavras chaves: Robotica modular, rediseño mecanico, Software Webots.

     Ricardo Castillo, David Gómez, Mateo Cotera, Willhelm Miño


     ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD DE UNA PLATAFORMA GOUGH-STEWART CON APLICACIÓN A TERMINALES PORTÁTILES DE COMUNICACIÓN SATELITAL

Resumo

Los sistemas convencionales de reorientación de antenas para el seguimiento de un satélite en estaciones terrenas de comunicación satelital se basan en grandes motores eléctricos, esto los hace robustos, pero pueden limitar sus movimientos. En este trabajo se propone utilizar una plataforma Gough-Stewart como sistema de reorientación, compuesta por dos bases una fija y una móvil, los movimientos de la plataforma móvil se generan por seis actuadores. La utilización de esta plataforma tiene como ventajas, presenta una relación masa-carga que le permite soportar mayor carga, además puede admitir mayores aceleraciones durante su movimiento, y por ello, mayores velocidades, también tienen mayor rigidez y precisión ya que soporta la carga por medio de varios brazos en paralelo. La demanda en precisión de la aplicación para el seguimiento satelital es elevada pero la plataforma cuenta con ciertos errores, como errores de manufactura, errores de medición en sensores, errores en la posición de las juntas y juego mecánico, entre otras. Para determinar la precisión y el tipo de error que se encuentra en la plataforma se realiza un análisis de sensibilidad de la plataforma, que proporciona información sobre parámetros de diseño que se deben considerar para que el mecanismo paralelo pueda realizar aquella tarea con suficiente precisión. A través de las simulaciones numéricas con el software Matlab se encontró que las tolerancias calculadas, variando parámetros geométricos (base y plataforma) y variando la configuración de las articulaciones, permiten establecer las condiciones de diseño con el fin de satisfacer la demanda en precisión de la aplicación.

Palavras chaves: Plataforma Stewart, seguimiento satelital, simulaciones numéricas, precisión, análisis de sensibilidad.

     Jhonatan F. Eulopa Hernández, Jorge L. Garrido-Téllez, Armando Oropeza Osornio, Eusebio E. Hernández


     CONTROLE POR MODOS DESLIZANTES COM INTEGRADOR CONDICIONAL DO PÊNDULO INVERTIDO NÃO LINEAR

Resumo

O modelo não linear de um pêndulo invertido sobre um carro tem sido utilizado como um clássico exemplo de aplicação para testar o desempenho de leis de controle não lineares, especialmente quando o objetivo do controle é a estabilização do ângulo do pêndulo na vizinhança do seu ponto de equilíbrio instável. Através de um modelo linearizado ao redor desse ponto várias técnicas de controle linear já foram utilizadas, entre elas controle proporcional integrativo derivativo (PID), controle ótimo com regulador quadrático linear (LQR), entre outras, porém, estas técnicas fornecem regiões de atração muito pequenas e seu desempenho na presença de incertezas do modelo ou perturbações é limitado. Por outro lado, técnicas de controle não lineares como inversão dinâmica, linearização por realimentação e controle por estrutura variável permitem extrair um maior desempenho do controlador garantindo a robustez diante de perturbações. Uma técnica de controle relativamente nova conhecida como regulador integrativo universal ou modos deslizantes com ação integral condicional tem-se mostrado eficiente em problemas de rastreabilidade em aeronaves. Esta técnica requer da linearização por realimentação do sistema não linear original e da definição de uma superfície deslizante para lidar com as incertezas do modelo, ao mesmo tempo que introduz a ação integral condicional capaz de reduzir a degradação da resposta transiente produzida pela própria ação integral e simultaneamente garantir a estabilidade assimptótica dos estados do sistema. Propõe-se neste trabalho a estabilização e seguimento de trajetória de um pêndulo não linear através do controle por modos deslizantes com ação integral condicional, e a determinação da faixa de ganhos deste controlador não linear de maneira teórica.

Palavras chave: controle não linear, pêndulo invertido, modos deslizantes, integrador condicional, demonstração de estabilidade.

     Yohan Díaz Méndez., Marcelo Santiago de Sousa, Sebastião Simões Cunha Jr, Guilherme Ferreira Gomes


     MÉTODO DE CONSTRUÇÃO DE MAPAS DE SUPERFÍCIE PARA GERAÇÃO DE TRAJETÓRIAS EM APLICAÇÕES ROBÓTICAS UTILIZANDO SENSOR DE VISÃO 3D

Resumo

Este trabalho consiste na apresentação de um método integrado para segmentação e representação de imagens de profundidade de superfícies capturadas por sistema digitalizador tridimensional especialmente construído para aplicações robóticas. O processo de segmentação consiste em uma sequência de procedimentos (pipeline) baseados em técnicas de agrupamento e detecção de bordas. O resultado deste processo são segmentos de superfície aproximada por retas. Com a informação obtida na segmentação, realiza-se a reconstrução das superfícies observadas das imagens e a separação dos objetos da cena. O erro na segmentação e separação de áreas da superfície é obtido através da comparação de movimentos reais do sensor montado na mão de um manipulador robótico no traçado de uma trajetória extraída de forma automática de um mapa virtual de bordas. O processo de segmentação foi demonstrado com sucesso. O erro máximo das trajetórias medido pelo sistema é de 0,7 mm e o erro médio é de 0,23 mm, para uma distância de captura de imagens pelo sensor em faixas de 300 a 600mm. Assim, o sistema apresenta um alto potencial de aplicação industrial como soldagem, movimentação de objetos e furação. O sistema está operacional e integrado a robô especialmente construído para reparo de superfícies de turbinas hidráulicas por deposição de material em camadas por processo de soldagem GMAW.

Palavras chave: Imagem de profundidade, mapa de bordas, controle de trajetória, robôs soldagem.

     Gerardo A Idrobo Pizo, Renato Coral Sampaio, José Mauricio Santos Torres Motta


     DESIGN, SIMULATION, AND EXPERIMENTAL VERIFICATION OF ADVANCED CONTROL TECHNIQUES FOR MOBILE MANIPULATORS.

Resumo

A mobile robot is a mechanism comprised of a manipulator robot characterized by an arm, a wrist, and a grips tools, designed to maneuver in a workspace that increase as degree of freedom rises which are described by the number of independent longitudinal and rotational displacements; and a mobile platform comprised of wheels that contribute of the motion of the entire system [1]. We must consider that wheel has constrains defined by the limitation of rolling laterally or rotation over his axes. These systems are implemented for land inspection tasks, so we need a control law to make a complete review of outdoor spaces, for this reason, the previous definition of mathematical models is required to generate control over the degrees of freedom considered by the whole mechanism. Therefore, in the present work we propose the calculation of the kinematic and dynamic models of the prototype expressing the global movement of the vehicle in terms of the individual geometry of the wheels of the mobile robot and the articulations of the manipulator. In addition, we obtain the adequate trajectory for the movement of the arm from one point to another point using Newton - Raphson algorithms. Finally, the conclusions obtained in the development of the work will be presented.

Palavras chave: Direct Kinematics, Inverse Kinematics, Generalized Coordinates, Degrees of Freedom, Newton-Raphson, Mobile Manipulator.

     Angie J. Valencia C, Oscar F. Avilés S, Oscar G. Rubiano M, Robinson Jiménez, Paola A. Niño S


     GENERACIÓN DE TRAYECTORIAS ARTICULARES DE UN ROBOT MANIPULADOR EN BASE AL MODELO CINEMÁTICO INVERSO. UNA VISIÓN DESDE LOS REQUISITOS DE USUARIO.

Resumo

Cuando el extremo de un manipulador se desplaza de un punto a otro en su entorno de operación es habitual que cada articulación se mueva conforme a una función continua del tiempo. El cálculo de estas funciones de movimiento corresponde a la “Generación de Trayectorias”. Estas trayectorias consideran los objetivos fijados por el usuario en términos de: posiciones iniciales, intermedias, finales, trayectoria cartesiana del efector terminal del robot y tiempo invertido, entre otros requisitos. Dado que los requisitos de usuario se establecen habitualmente en el espacio de trabajo o cartesiano, esta investigación tiene como objetivo central la propuesta de un método de obtención de generación de trayectorias en el espacio articular en base a elementos que son fundamentales en el proceso de diseño de manipuladores robóticos industriales. La concepción del citado método, tiene como punto de partida la matriz de transformación homogénea final 0Tn que contiene la información de las coordenadas cartesianas del efector final en función de las variables articulares, o modelo cinemático directo (0pn(t) en función de q(t)). Con este modelo, se obtienen las ecuaciones cinemáticas inversas (q(t) en función de 0pn(t); a partir de las cuales, determinados puntos de paso en el espacio cartesiano (0pn(t)) se corresponden con sus valores de parámetros eslabón ((0pn(t)). De esta forma es posible obtener la evolución temporal de trayectorias articulares que se ajusten a métodos tales como segmentos lineales con transición parabólica o polinomio cúbico; y por consiguiente, hallar también las velocidades y aceleraciones articulares (qʼ(t) y q’ʼ(t)). En el presente trabajo, se asume como criterio de diseño un valor máximo admisible de aceleración articular como valor de tolerancia de fabricación, el cual debe superar al valor obtenido de qmax’ʼ(t). En caso de que no se satisfaga la condición anterior, se calcula nuevamente el tiempo de actuación con la aceleración admisible.

Palavras chaves: trayectorias articulares, trayectorias cartesianas, velocidades articulares, aceleraciones articulares y modelo cinemático inverso.

     Alejandro Hossian, Roberto Carabajal, César Echeverría, Verónica Olivera, Maximiliano Alveal


     MODELADO DEL ANCHO DEL CORDÓN DE SOLDADURA EN EL PROCESO GMAW UTILIZANDO SISTEMAS RECONFIGURABLES.

Resumo

El equilibrio entre los parámetros de entrada en la soldadura por Gas Metal Arc Welding (GMAW) caracteriza los modos de transferencia del metal e influye en la geometría, microestructura y propiedades mecánicas de la unión soldada. Por esta razón, la selección de los valores de los parámetros de entrada juega un papel importante en la determinación de la calidad del proceso de soldadura. En el presente estudio, se efectúa el control del proceso de soldadura con un FPGA DE2115 de Altera, obteniendo un sistema integrado el cual, a partir de un ancho predefinido, logra predecir de manera adecuada los valores de velocidad de alimentación de alambre, velocidad de soldadura y el voltaje. Para modelar el ancho del cordón de soldadura se desarrolló un modelo de regresión lineal a partir de un diseño experimental compuesto, con el objetivo de determinar la influencia de las variables del proceso en el ancho del cordón.

Palavras chaves: Proceso GMAW, regresión lineal, sistema integrado, diseño experimental compuesto.

     Edna Margarita Moncayo Torres, Jorge Andrés Girón Cruz, Sadek C. Absi Alfaro


     UN ABORDAJE PARA MODELADO Y CONTROL DE LA ALTURA DEL REFUERZO DEL CORDÓN DE SOLDADURA EN EL PROCESO GMAW.

Resumo

Actualmente en el desarrollo de investigaciones relacionadas con el monitoreo y control en tiempo real de la soldadura, se observa el uso de diversos enfoques destinados a mejorar la productividad y la calidad a través del desarrollo de técnicas y sistemas automatizados de control. Este trabajo presenta una metodología para el modelado y control de la altura del refuerzo del cordón de soldadura, lo que permite ajustar los parámetros de proceso en tiempo real. Fue desarrollado para el parámetro estudiado un sistema integrado de adquisición de imágenes, modelado y control. La medición de la formación del cordón se realizó mediante un sistema de adquisición de imágenes y procesamiento usando una cámara web. A través de redes neuronales artificiales los parámetros velocidad de soldadura, velocidad de alimentación del alambre y voltaje se predicen en función de la altura del refuerzo deseada. Para la etapa de control fue diseñado un controlador con lógica difusa.

Palavras chaves: Proceso GMAW, Lógica difusa, Redes Neuronales Artificiales, Procesamiento digital de imágenes.

     Jorge Andrés Girón Cruz, Edna Margarita Moncayo Torres, Sadek Absi Alfaro


     AUTOMAÇÃO DO PROCESSO DE REBARBAMENTO DE PEÇAS UTILIZANDO UM ROBÔ PNEUMÁTICO

Resumo

Este trabalho trata do desenvolvimento da aplicação de um robô do tipo Gantry com acionamento pneumático para rebarbamento de arestas de peças oriundas de corte térmico, executado por plasma ou oxicorte. Foram realizadas pesquisas na área de robótica e de rebarbamento para adaptar o protótipo existente no Laboratório de Robótica da UNIJUÍ Câmpus Panambi afim de possibilitar a utilização do mesmo para o lixamento de peças. A programação do robô foi realizada utilizando a ferramenta computacional Matlab/Simulink, a qual possibilita a programação em diagrama de blocos. O hardware para aquisição de sinais dos sensores e controle dos atuadores do protótipo é a placa eletrônica DSPACE que trabalha com o software ControlDesk, que por sua vez é compatível com o software Matlab. Foram realizados os testes e analisados o posicionamento de todas as juntas comparando a posição desejada com a posição realizada e a qualidade da peça rebarbada pelo robô. Percebeu-se um grande potencial da aplicação deste tipo de robô pneumático para tarefas de rebarbamento de peças e com esta aplicação será possível reduzir os tempos e os custos produtivos, melhorar a segurança do processo produtivo e as condições do operador para executar esta atividade.

Palavras chave: Robô, Acionamento pneumático, Rebarbamento

     Cristiano Rafael Lopes - Jocarly Patrocínio de Souza - Antonio Carlos Valdiero - Luiz Antonio Rasia


     MODELAMENTO NÃO LINEAR DE DOIS ELOS DE UM ROBÔ MANIPULADOR DE TRÊS GRAUS DE LIBERDADE

Resumo

O presente trabalho tem como objetivo o modelamento não linear de dois elos de um robô manipulador eletropneumático de três graus de liberdade (3 GDL). Os elos do robô são acionados por válvulas eletropneumáticas e as respostas que são as posições lineares são captadas por réguas potenciométricas. Modelos de robôs manipuladores são obtidos usando equações de Newton – Euler ou de Lagrange; e são acoplados e não lineares. Neste trabalho, modelos não lineares serão obtidos usando a série de Volterra em tempo discreto; e os parâmetros do robô manipulador são identificados, através do algoritmo dos mínimos quadrados recursivo (MQR), com base nas excitações e respostas dos elos do robô. Finalizando, são apresentados resultados obtidos através dos modelos gerados.

Palavras chave:: Sistema não linear, Robótica, Identificação.

     Jocefábio Romeik Alves Lopes, José Antônio Riul, Paulo Henrique de Miranda Montenegro


     DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA MECATRÔNICO PARA ESTABILIZAÇÃO EM ROLL DE EMBARCAÇÕES AMAZÔNICAS

Resumo

A região amazônica do Brasil possui grandes extensões de terras com poucas vias terrestres de ligação, fazendo com que a maior parte do transporte de pessoas e cargas seja feita por via fluvial. As embarcações típicas dessa região têm um casco raso e vários níveis de convés, o que eleva seu centro de gravidade, favorecendo as oscilações transversais. Com o objetivo de aumentar a segurança nessas embarcações foi estudado um sistema ativo de atenuação de oscilações baseado em deslocamento de massas. O presente artigo trata do estudo, projeto e montagem de um sistema eletro-mecânico controlado por computador para atenuar oscilações transversais (Roll) em barcos típicos da região amazônica do Brasil. Existem atualmente vários sistemas para atenuação de oscilações em barcos, porém foram desenvolvidos para embarcações marítimas que possuem características bem diferentes das embarcações fluviais amazônicas. O sistema projetado possui sensores que monitoram a oscilação em Roll e um programa de computador que calcula e controla o mecanismo que desloca uma massa para reduzir ou eliminar as oscilações. O artigo apresenta inicialmente o modelamento matemático do problema e em seguida a bancada de testes construída para testar e validar o sistema proposto. Os resultados mostram que este sistema pode ser usado neste tipo de embarcação e que atenuam as oscilações de forma significativa.

Palavras chave: Mitigação, estabilização, oscilações, sistema mecatrônico, embarcações fluviais.

     João Carlos Pereira Passos, Walter de Britto Vidal Filho, Andre Murilo de Almeida Pinto


     STEREO VISION-BASED LOCATION SYSTEM APPLIED TO A PNEUMATIC CYLINDRICAL MANIPULATOR

Resumo

Este artículo describe la aplicación de un sistema de visión estereoscópico a un robot neumático de 5 grados de libertad, con el objetivo de llevar a cabo tareas de manipulación tomando en cuenta las tres coordenadas del centro de un objeto target en el espacio. Un arreglo estereoscópico usa dos o más cámaras alineadas en un mismo eje, dando la posibilidad de medición de profundidades de un punto o la conocida coordenada de su eje cartesiano correspondiente. El sistema de visión propuesto mide la posición de un objeto usando una combinación entre reconocimiento 2D mediante el cálculo de las coordenadas del centro de masa usando momentos y la disparidad encontrada entre las imágenes de las cámaras derecha e izquierda. Este sistema es integrado en un robot neumático de 5 grados de libertad que, con la información de las coordenadas, manipula el objeto más cercano al reconocido como patrón. Para la implementación, un algoritmo es desarrollado para el reconocimiento y la medición de la posición usando código abierto en C++, siguiendo la misma construcción del robot mencionado, que fue programado usando MatLab y Simulink en código abierto para propósitos educacionales. La validación del trabajo se realizó tomando muestras de manipulación de objetos y generación de trayectorias, observando si el objeto puede ser manipulado por el efector final o no. Los resultados muestran que es posible manipular piezas en un ambiente visualmente cargado con una precisión aceptable. Sin embargo, la precisión lograda no permite al robot llevar a cabo tareas que requieren mayor exactitud como la que es requerida, por ejemplo, en el ensamblado de piezas pequeñas.

Palavras chave: visión estereoscópica, reconocimiento de objetos, disparidad, robot neumático, planeación de trayectoria.

     D. Ramírez, F. Lorini, E. Perondi


     ESTUDO SOBRE SISTEMA DE LOCOMOÇÃO DE UM EQUIPAMENTO DE INSPEÇÃO INTERNA DE TUBULAÇÃO

Resumo

Robôs de inspeção interna de tubulação são equipamentos de ampla utilização na indústria petroquímica, e a necessidade que adaptem-se aos diferentes ambientes e condições de trabalho é crescente. O presente estudo vem da necessidade de desenvolvimento de um sistema de locomoção para um robô de desobstrução de tubulações de óleo e gás que se desloca internamente às linhas. Este robô é energizado por fontes externas e necessita transportar seus cabos de alimentação ao longo da linha, os quais são suscetíveis a grandes forças de atrito contra as paredes internas dos dutos. É necessário, portanto, o robô com um sistema efetivo de fixação (agarre) às paredes para que o seu deslocamento possa ser efetuado adequadamente. Este estudo visa propor duas configurações de robôs de deslocamento interno de dutos do tipo “verme”, dotados de mecanismos de agarre compostos por barras articuladas que utilizem parte da carga de resistência dos cabos como vantagem mecânica, ao gerar condições de autotravamento destes mecanismos junto à parede interna da tubulação. Ao auxiliar o agarre nas paredes, estes sistemas podem gerar redução no dimensionamento dos próprios componentes do robô, bem como redução na energia de acionamento. Analisou-se dois mecanismos de agarre como estruturas em treliça, e, pelo método dos nós, foram obtidos sistemas de equações que modelam matematicamente o comportamento dos mecanismos. Utilizou-se um software de análise estrutural (Mastan2) para a elaboração de modelos computacionais para cada configuração e as diferentes situações de carregamento a que o robô é submetido durante sua operação foram identificadas. Posteriormente, utilizando-se estes carregamentos, realizou-se simulações com os modelos para os dois mecanismos propostos variando os valores de parâmetros angulares dos mecanismos em dada faixa de valores de projeto, permitindo concluir que a condição de vantagem mecânica de autotravamento somente ocorre se algumas condições para a disposição geométrica das barras dos mecanismos forem atendidas. Além disso, a partir dos resultados fornecidos pelas duas estratégias de modelagem, pôde-se concluir que ambas são equivalentes.

Palavras chave: Robô de deslocamento em dutos, Desobstrução de tubulações, Movimentação de robôs em dutos

     André Pieres, Fabiano D. Wildner, Eduardo A. Perondi, Rafael A. C. Laranja


     Desenvolvimento de um sistema de atenuação de movimento da base por meio de plataformas de stewart

Resumo

O presente trabalho aborda o desenvolvimento de um sistema de atenuação do efeito do movimento de cascos de navios sobre a movimentação cargas e pessoas em aplicações de alto-mar por meio do uso de Plataformas de Stewart com atuadores hidráulicos. O artigo foca no desenvolvimento e aplicação de técnicas de controle não-lineares para obter o comportamento dinâmico desejado para a plataforma, de forma que os movimentos da sua base possam ser compensados pelo sistema. No âmbito do presente estudo, duas plataformas foram projetadas e construídas, dispostas fisicamente uma sobre a outra. A inferior é utilizada para emular o comportamento do convés de um navio, enquanto que a superior, por meio da medição da trajetória de corpo livre dos seis graus de liberdade da base por meio de uma unidade inercial, é utilizada para compensar esses movimentos, estabilizando sua base superior. O controle de ambas as plataformas é realizado aplicando-se controladores clássicos (PI e PID) e um controlador não-linear baseado na interpretação do sistema como dois subsistemas acoplados. O primeiro, o subsistema mecânico, é controlado por meio da técnica do Torque Computado, fornecendo a força necessária por atuador para que a trajetória possa ser adequadamente seguida no espaço das juntas, enquanto que o segundo controlador, do sistema hidráulico, que, por meio de uma estratégia que envolve a linearização por realimentação de estados, segue a força desejada calculada por intermédio do primeiro controlador. O Teorema de Lyapunov é usado para garantir estabilidade de controle em malha fechado. Na primeira parte do artigo, são descritas as principais características do projeto de investigação. Posteriormente, são apresentados os aspectos referentes à modelagem matemática dos subsistemas hidráulico e mecânico. Finalmente, são descritos os algoritmos utilizados e apresentados resultados experimentais que permitem avaliar o comportamento do sistema em algumas aplicações que emulam movimentos de marés.

Palavras chave: Plataforma de Stewart, controle de servoposicionadores hidráulicos, compensação de movimento da base em alto-mar

     Eduardo A. Perondi, Vítor T. Valente, Leonardo Maraschin, Pablo Leonardelli, Universidade Federal do Rio Grande do Sul


     SINGLE JOINT-LINK EXPERIMENTAL CALIBRATION FOR THE NAO HUMANOID ROBOT

Resumo

This paper explores a calibration technique for single-actuator kinematic and dynamic models for the NAO robot. Mobile humanoid robots usually present complex kinematic chains and dull and timeconsuming off-line calibration methods. For the purpose of this paper NAO’s kinematic chain is separated into its basics single joint-link units and calibrated individually. By using mechanical measuring arms, we propose an experiment that combined with homogeneous transforms and inverse kinematics analysis could lead to a reliable calibration technique. The main result expected is an accurate calibration for single joint and single link dynamics. The experiment will evaluate the precision of different kinematic and dynamic models comparing results under statistical studies.

Palavras chave: NAO, Robot Calibration, Kinematic models, Dynamic models.

     Humberto C. Demolinari, José Maurício S. T. Motta


     DESENVOLVIMENTO DE UM MANIPULADOR ROBÓTICO DE 5 EIXOS DE ATUADORES ELÉTRICOS

Resumo

Existe, em várias áreas da indústria, inúmeras tarefas que demandam repetitividade, são cansativas e inadequadas para pessoas, além disso, existe uma crescente tendência a automatização de vários processos. Sendo essas, algumas das motivações para a utilização de robôs nesse setor. Com base nas necessidades de uma indústria local se realizou o projeto de um manipulador robótico cilíndrico de cinco eixos por atuadores elétricos, que tem por objetivo realizar as tarefas de manipulação de peças demandadas por essa indústria. Desta maneira se iniciou o projeto pela determinação da configuração geométrica de cada eixo e o seu projeto mecânico. A partir disso, a cinemática direta que foi resolvida pelo método de Denavit-Hartenberg e a cinemática inversa solucionada de maneira analítica entre a comparação da matriz de transformada geral e o vetor de posição e a matriz de orientação do efetuador. Posteriormente, a resolução da dinâmica do manipulador foi realizada pelo Método de Newton-Euler e assim se propôs um algoritmo de controle, em malha fechada, por controle proporcional-integral-derivativo (PID), baseado no projeto de controladores por realocação de polos através da dinâmica desejada. Testes computacionais no ambiente de simulação Simulink do software MatLab foram realizados. O controle do manipulador robótico elétrico obteve bons resultados quando comparado ao manipulador robótico pneumático projetado para a mesma função, sendo que, em testes de seguimento de trajetória e posicionamento ponto a ponto obtivesse erros menores do que o efeito da discretização do movimento das juntas (utilização de motores de passo nas juntas), obtendo assim, para os piores casos, imprecisão de 1.41 graus nos testes de seguimento de trajetória e 0.9 mm no posicionamento ponto a ponto.

Palavras chave: Projeto de manipulador robótico elétrico de cinco eixos, manipulador robótico elétrico e pneumático, algoritmo de controle por realocação de polos, testes computacionais.

     Iago Camargo Silveira, Rafael Antônio Comparsi Laranja


     DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN DISPOSITIVO TIPO ARCAN PARA ENSAYOS DE PLASTICIDAD BIAXIAL

Resumo

El proyecto consistió en el diseño y construcción de un dispositivo tipo Arcan para ensayos de plasticidad biaxial que permita la caracterización experimental de daño dúctil en aceros de alta resistencia usando una máquina de ensayos universal. La función principal del dispositivo es producir un esfuerzo normal y un esfuerzo tangencial en la sección central de la probeta, a partir de la fuerza vertical uniaxial de la máquina universal. El dispositivo permite cambiar la orientación de la sección central con respecto al eje de aplicación de la fuerza vertical, lo que permite producir diferentes estados de esfuerzo plano que varían desde la tracción uniaxial, pasando por combinaciones de esfuerzo axial y esfuerzo cortante, hasta el cortante puro. Durante el ensayo, la deformación de la probeta se monitorea mediante la adquisición y correlación de imágenes con una cámara digital; el procesamiento se lleva a cabo en un ordenador donde se traducen los desplazamientos relativos de partículas de pintura en la probeta en un campo vectorial de deformaciones de la zona asociada a la acumulación del daño y posterior fractura del material. El monitoreo de la carga aplicada sobre el dispositivo se realiza con una celda de carga, con el fin de verificar la transmisión adecuada de la carga aplicada a la probeta.

Palavras chave: Arcan, carga biaxial, daño dúctil, plasticidad, máquina universal.

     Nicolás Esteban Jiménez Medina, Daniel Felipe Londoño, Luisa Natalia López Avendaño, Rafael Antonio Sarmiento Salazar, Juan Manuel Anduquia Restrepo, Deisy Valeria Ortiz Lambertino, Santiago Vargas Salazar, Henry Octavio Cortes Ramos, Carlos Alberto Narváez Tovar.


     CONTROL DE ESTABILIDAD DE UN VEHÍCULO SUBMARINO OPERADO DE FORMA REMOTA

Resumo

Los vehículos submarinos operados de forma remota, normalmente denominados como ROV (Remotely Operated Vehicles), son pequeños submarinos que se manejan a distancia a través lo que se denomina un cordón umbilical, cable por el cual se transfiere información y/o energía al vehículo. Las maniobras son dirigidas por un operador mediante un joystick. En muchas ocasiones, debido a perturbaciones o a la propia configuración del vehículo, se hace muy difícil o imposible que el operador pueda manejar el ROV de forma que éste quede estable o que las maniobras sean rápidas y precisas.

El objetivo del trabajo desarrollado es el de diseñar, programar y probar un sistema de control que ayude al operador a mantener en todo momento la estabilidad de un ROV de 6 grados de libertad, de forma especial cuando al vehículo se le exija realizar una maniobra rápida o aparezca en el entorno una perturbación que tienda a desestabilizarlo (por ejemplo si es alcanzado por una corriente de agua).


Para sintonizar el controlador diseñado y comprobar la eficacia del sistema de estabilidad se ha modelizado dinámicamente el ROV de 6 grados de libertad que se está desarrollando en el Departamento de Ingeniería Mecánica de la UPCT. A partir del modelo se han realizado simulaciones con diferentes entornos y tipos de maniobra, con y sin controlador de estabilidad. Como resultados se presentan, de forma comparativa, los errores obtenidos de los ensayos realizados.


El ajuste óptimo de los parámetros del controlador se ha realizado mediante el método adaptativo de los Algoritmos Genéticos.

Palavras chaves: ROV, modelización, control, estabilidad, Algoritmos Genéticos

     José Luis Aguirre Martínez, Gregorio Munuera Saura, Federico Sánchez Durán


     SISTEMA DE AQUISIÇÃO E PROCESSAMENTO DE DADOS PARA SISTEMAS DE TELEMETRIA: ANALISE DE VIBRAÇÕES EM ESTRUTURAS

Resumo

Com o barateamento das plataformas microcontroladas e a integração de sua programação e interfaces, esses sistemas são cada vez mais utilizados para a aferição de grandezas físicas. Em algumas situações, há uma deficiência na capacidade de processamento, porém o tamanho de tais sistemas, bem menores que um desktop, é perfeito para o uso em sistemas de telemetria. Há uma notória preocupação, por parte dos pesquisadores de hardware, em relação à obtenção de dados. Por outro lado, a criação de uma interface de alto nível que facilite o entendimento do usuário é deixada de lado, abrindo assim caminho para tal desenvolvimento. O referido trabalho mira a criação de um software de captação e processamento de dados de um sistema telemétrico, cuja proposta impar é analisar em tempo real vibrações em estruturas e executar as ações já descritas, bem como apresentar os resultados em alto nível para o usuário. O acelerômetro triaxial ADXL345 e o chip ATMEGA 2560 formam o hardware do sistema telemétrico utilizado no presente trabalho. As vibrações imprimidas nos três eixos espaciais do acelerômetro foram registradas, de forma matricial, pelo software Processing e as análises matemáticas foram executadas pelo software MATLAB. Esse conjunto executou, de forma cooperativa, a Transformada Rápida de Fourier do sinal temporal registrado (dados matriciais) e retornou ao usuário respostas gráficas periodicamente, facilitando ao mesmo à interpretação dos resultados. Resultados preliminares mostram a eficiência na captação e análise da consistência dos dados obtidos, gerando um gráfico temporal e espectral do sinal, bem como executando o armazenamento em intervalos regulares de um minuto. Além disso, o sistema identifica as frequências fundamentais dos sinais vibratórios obtidos, classificando-os segundo a norma SN 640312, gerando assim alertas, quando apropriado, e relatórios contínuos do que é captado.

Palavras chave: Matlab, Processing, IHM, Vibrações;

     Rubens Soeiro Gonçalves, Matheus Santos Vieira, Thalyta Lopes Santos


     ATTITUDE STRUCTURE FOR QUADROTORS VEHICLES

Resumo

This paper approaches the development of an attitude testing structure for quadrotor vehicles. In the structure was used PLA material and it was manufactured using a 3D printer. Computational simulations were performed to evaluate structural efforts and experimental tests was performed to evaluate roll, pitch and yaw movements. In addition, a discrete PID controller was developed on an embedded platform to control the vehicle movements. Preliminary results have shown that the structure developed is adequate for performing attitude control.

Palavras chave: Quadrotor, Testing Structure, Attitude Control.

     Craveiro, D.S., Rosa, R.S.B., Loja, M.A.R.,Vieira, L., Sousa, E., Costa, D., Parafita, R.Rodrigues, J.A.


     DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE ELEMENTOS SENSORES PIEZORESISTIVOS EM SUSBSTRATO POLIMÉRICO

Resumo

Neste trabalho são apresentados resultados de ensaios de tração mecânica, para determinação de propriedades mecânicas do papel tipo A4 utilizado como substrato para desenvolvimento de elementos sensores piezoresistivos fabricados a partir de grafite – GOP – Graphite on Paper, obtidos por esfoliação mecânica de grafite 2B. As diferentes propriedades e a estrutura de rede do papel escolhido para o desenvolvimento de dispositivos sensores visam aplicações práticas em projetos de dispositivos eletromecânicos tipo MEMS. O procedimento experimental segue a norma ABNT NBR NM ISO 1924-2:2012 e os resultados obtidos são comparados com simulação numérica computacional. Os contatos elétricos do elemento sensor foram feitos usando finos fios de cobre. A uniformidade da deposição do grafite foi observada com um microscópio digital Dino-lite modelo AM-313T. A técnica da viga engastada foi utilizada para caracterizar mecânica, elétrica e termicamente o elemento sensor. A variação da resistência elétrica em função da tensão mecânica aplicada e em função da variação da temperatura foi obtida através de um multímetro digital de 61/2 dígitos modelo HP 34401 A. A estrutura fabricada sobre o substrato de papel teve sua temperatura variando em passos de 10 oC em 10 oC, a partir da temperatura ambiente, até a faixa de 100 oC controlado com um Hot Plate. Na aplicação das tensões mecânicas utilizaram-se pequenas massas variando de 0,095 g a 1,5 g acoplados na viga engastada.

Palavras chave: MEMS, Sensores Piezoresistivos, Efeito Piezoresistivo, Ensaio Mecânico, Polímeros

     Luiz A. Rasia, Patricia C. Pedrali, Antonio C. Valdiero, Mariana A. Fraga, Humber Furlan


     CLASIFICADOR DE JITOMATE REDONDO APLICANDO TÉCNICAS DE VISIÓN ARTIFICIAL Y REDES NEURONALES ARTIFICIALES

Resumo

La clasificación de jitomates se realiza tomando en cuenta algunas características morfológicas, siendo una de ellas el tamaño. En este trabajo presentamos el desarrolló e implementación de tres clasificadores, 2 basados en análisis de imágenes y uno más en redes neuronales artificiales. La finalidad fue compararlos y conocer cual sistema tiene mayor eficiencia para una posible implementación en el área industrial. Se utilizó Matlab y OpenCV para el procesamiento de las imágenes, siendo este último incorporado en Python sobre una Raspberry Pi 2; también se desarrolló una red neuronal perceptrón monocapa con 2 neuronas en ambiente de Matlab; además, para fines de evaluación del sistema se utilizaron jitomates redondos considerando el diámetro promedio y la norma oficial mexicana NMX-FF-031-1997. Finalmente, los algoritmos fueron comparados utilizando una muestra de 102 datos (diámetros), y se obtuvo que la clasificación de jitomates basados en una red neuronal monocapa de 2 neuronas tiene una reducción considerable del error cuadrático medio de 6.3 % y una eficiencia superior al 73 %.

Palavras chave: Clasificadores, diámetro promedio, análisis de imágenes, redes neurales artificiales, perceptrón mono capa, error cuadrático medio.

     Juan Carlos Olguín-Rojas, Bonifacio Gaona-Ponce, Gilberto de Jesús López-Canteñs, Iván González Lara; Omar Espitia Pérez




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