Examinando por Autor "Bacca Cortés, Eval Bladimir"
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Publicación Acceso abierto Calibración extrínseca entre cámaras térmica y de espectro visible para inspección termográfica(Universidad del Valle, 2015) Cardona Melo, Sergio David; Ospina Caicedo, Rafael Eduardo; Bacca Cortés, Eval BladimirEl siguiente trabajo presenta la implementación y descripción de una herramienta para inspección termográfica que permite fusionar imágenes de espectro térmico infrarrojo y de espectro visible. El sistema presentado se compone de un patrón de calibración, un sistema de adquisición de imágenes y una aplicación software que permite realizar el procedimiento de calibración, obtener fusión de imágenes, y generar el correspondiente reporte de inspección termográfica. El sistema híbrido de cámaras se compone de una cámara termográfica y una cámara visible, montadas sobre una base fija con la menor distancia entre ellas para aumentar la superposición de campos de visión. Las cámaras pueden ser de diferente fabricante y diferentes características, como campo de visión o resolución espacial. El patrón de calibración se basa en la propuesta de Ursine et al. (2012), y se configura como un tablero de ajedrez de 9 recuadros de ancho por 7 de alto. Los recuadros tienen un tamaño de 8x8 cm cada uno y se encuentran organizados de forma que se intercalan cuadros de cartulina negra con cuadros de cobre de 0.3 mm de espesorPublicación Acceso abierto Diseño y desarrollo de un sistema de monitorización de actividades de kinesioterapia activa para teléfonos Inteligentes(Universidad del Valle, 2015) Ortega Rosero, Edisson Gabriel; Ramirez Scarpetta, José Miguel; Bacca Cortés, Eval BladimirGeneralmente, algunas de las terapias de rehabilitación física orientadas a la recuperación o evaluación de la movilidad de los pacientes (kinesioterapia), se llevan a cabo a través de procesos con poca vigilancia y una inconstante presencia del especialista. Sumado a esto, la ausencia de capacidad de los pacientes para realizar una correcta evaluación de sus tareas, su inconstancia al llevar a cabo las tareas asignadas por el especialista y la ausencia de herramientas que permitan hacer un adecuado seguimiento de tales tareas, pueden derivar en procesos de rehabilitación poco efectivos. Por otro lado, el auge de teléfonos inteligentes y su asequibilidad permiten que las personas tengan al alcance de sus manos y a un relativo bajo costo, potentes sistemas de cómputo con amplias capacidades de procesamiento, memoria y sistemas de sensores integrados. Teniendo en cuenta estos factores y aprovechando los sensores integrados en los teléfonos inteligentes, se ha desarrollado una aplicación que permite usar dicho dispositivo como medio para llevar a cabo la monitorización de una actividad de kinesioterapia y proporcionar así, apoyo al especialista en la evaluación y registro de la información sobre las tareas de movilidad hechas por los pacientes, ya sea en el consultorio o en el hogar. Es así, como el hecho de diseñar una herramienta de fácil acceso que permita a los especialistas monitorizar, vigilar y mantener un registro de los ejercicios de movilidad realizados por los pacientes durante actividades de fisioterapia, sin que este esté presente durante el desarrollo de todo el ejercicio, permitirá, además de obtener información cinemática precisa de dichos movimientos, procesos de rehabilitación más controlados y efectivosPublicación Acceso abierto Dispensador automático de comida para mascotas, programable y controlado remotamente [recurso electrónico](Universidad del Valle, 2013) León Quenguan, John David; Rueda Almario, Daniel; Bacca Cortés, Eval BladimirEl presente documento es el libro del trabajo de grado titulado: "Dispensador automático de comida para mascotas, programable y controlado remotamente" para optar por el título de ingeniero electrónico de la universidad del Valle. El dispensador prototipo se referencia con el nombre de "Feed Your Pet" (Alimenta a tu mascota), el cual es abreviado con las siglas "FYP". En el documento se muestra de forma detallada el desarrollo del proyecto que consiste en: el diseño y la fabricación de un dispensador electrónico de comida para perros y gatos, que puede ser programado y monitoreado de manera local y remota. Se presenta además el procedimiento realizado de ingeniería de software para el desarrollo del firmware del sistema y la aplicación Android a través de los cuales el usuario interactúa con el dispensador. La estructura mecánica del sistema dosificador se acopla a la parte electrónica que permite realizar el funcionamiento automático del FYP. El firmware del sistema es implementado en un microcontrolador ATmega644. La interfaz local de usuario presenta las siguientes opciones de funcionamiento: Configuración y menú de usuario. En la primera el usuario puede realizar la configuración de hora, fecha y número celular destino. En la opción menú, puede visualizar en una pantalla LCD la hora, la fecha y el valor de los parámetros: nivel y comida servida; además puede programar hasta tres horarios para servir el alimento a la mascota en las dosis que especifique y habilitar las alarmas: "alerta por nivel bajo" en el tanque de almacenamiento y "llamado al perrito" cuando se cumplan los horarios programados con la dosificación de alimento correspondiente al tipo de mascota que tenga. La interfaz de usuario remota es implementada en un dispositivo móvil con sistema operativo Android. Para acceder al menú de la aplicación, el usuario debe ingresar unos datos de seguridad que pueden ser configurados. El menú de la App le ofrece al usuario las siguientes opciones: programar hasta tres horarios diferentes para servir el alimento en la cantidad que el usuario prefiera, habilitar la alarma de "alerta por nivel bajo" en el tanque de almacenamiento y supervisar el estado actual de las variables: nivel y comida servida. Estos datos son enviados al controlador del dispensador y son almacenados en la memoria del sistema. La comunicación entre el prototipo y la aplicación se realiza por medio de mensajes de texto, SMS. Una vez que en el dispensador es configurado el número de la tarjeta SIM del usuario, se envía un SMS cada vez que el FYP es inicializado. Esto le permitirá a la persona darse cuenta cuando el dispensador se ha reiniciado. Se realizaron pruebas integración con cada módulo del dispensador para verificar el correcto funcionamiento de la dispensación automática y de la activación de las alarmas. Finalmente se realizaron los procesos de calibración para la lectura del valor del alimento dispensado. El primer procedimiento consistió en la linealización del sensor que mide la cantidad de alimento dispensado para establecer la relación entre el voltaje de salida del sensor y el peso en gramos. Se presenta en el proceso un error de lectura de ±10 gramos. El segundo procedimiento se realizó para determinar la precisión en la dispensación de la comida. Se programaron algunas cantidades para ser dosificadas y establecer por medio de un método estadístico el error de dispensación. El FYP presenta un error de dosificación de ±22 gramos.Publicación Acceso abierto Measurement system for the calculation of the relative position between a set of UAVS(Universidad del Valle, 2019) Gálves Cardena, Carlos Andrés; Bacca Cortés, Eval BladimirCon los avances tecnológicos de la actualidad, sistemas como las aeronaves no tripuladas (UAV – Unmanned Aerial Vehicle) son de gran importancia para el progreso. Las aplicaciones que se pueden dar a un UAV son muy diversas, pueden ejecutar labores tan simples como ser un juguete hasta labores tan complejas como ejecutar misiones militares. Su utilización de forma individual resulta muy beneficiosa, pero sus capacidades pueden ser aumentadas haciendo uso de mas de un UAV. Para hacer uso de más de un UAV es muy importante conocer la posición relativa de cada uno por dos razones. La primera razón es que se puedan ejecutar las labores con precisión. La segunda razón es que se deben evitar colisiones. Las aplicaciones que se pueden dar a un grupo de UAVs son: vigilancia, exploración, rescate, transporte, control de incendios, militares, entre muchas otras. En este proyecto se llevó a cabo el diseño y la implementación de un sistema para el cálculo de la posición relativa entre un grupo de UAVs. El sistema fue denominado GALS – Group Autonomous Location System. Un sensor LiDAR 2D (Light Detection And Ranging) fue agregado a la estructura de los UAVs a utilizar. La posición relativa es calculada partiendo del análisis de imágenes de rango obtenidas con el sensor LiDAR. El análisis de las imágenes permite calcular la distancia y la dirección a las cuales se encuentran los UAV cercanos. Al mismo tiempo se obtienen los datos correspondientes a los obstáculos en el rango de operación del sensor. Los puntos que no corresponden a UAVs son considerados como posibles obstáculos. Los datos generados por GALS son reportados al software de control de vuelo del UAV. El usuario tiene la posibilidad de visualizar la información generada por GALS. La visualización se realiza a través de la interfaz gráfica de la estación base. Desde esta interfaz, el usuario tiene la posibilidad de configurar los diferentes parámetros del sistema como son: Configuración del sensor LiDAR; Modificación de límites de visualización; Calibración del sensor laser; Comenzar y detener la operación de GALS. El sensor LiDAR utilizado es pequeño y liviano, características importantes para equiparlo en un UAV. Su rango máximo es de 40 metros, lo que permite una amplia visualización el entorno. La precisión de los datos de rango generados permite a GALS detectar y ubicar UAVs en un rango entre 1 y 4 metros. Se realizaron pruebas al sistema ubicando UAVs en 12 posiciones del rango de detección. El error medio obtenido en distancia fue menor a 8cm y en angulo menor a 5 grados. El éxito en detección llego al 93%. La información generada por GALS es almacenada en forma de archivos de texto. La información contenida en los archivos de texto permite el análisis posterior al vuelo de los datos generados. También es posible el análisis posterior al vuelo del comportamiento del sistema ante las solicitudes del usuario. Finalmente, se obtuvo un grupo de 4 UAVs en la capacidad de detectar y localizar otros UAVs y obstáculos cercanos. Su ubicación relativa con respecto a su grupo y los objetos detectados son ahora parte de la información disponible en el sistema de control de vuelo.Publicación Acceso abierto Plataforma de realidad virtual para soportar el proceso de rehabilitación humana.(Universidad del Valle, 2019-07-19) Rosero García, Esteban Emilio; Bacca Cortés, Eval Bladimir; Arango Hoyos, Gloria Patricia; Buitrago Molina, José Tomás; Grupo de Investigación en Control Industrial; Grupo de investigación en Percepción y Sistemas Inteligentes, Sinergia.La marcha humana se puede afectar por accidentes cerebrovasculares, patologías neurológicas, distrofias musculares, lesiones en la médula espinal o el debilitamiento por envejecimiento. Esto disminuye drásticamente la calidad de vida del afectado al reducir su capacidad de locomoción y si independencia y tiene implicaciones económicas debido a los largos periodos de recuperación. La rehabilitación de la marcha mediante la terapia convencional presenta limitaciones para garantizar una práctica consistente de la actividad; las múltiples repeticiones se vuelven tediosas para el paciente perdiendo interés y consistencia en su ejecución. También por la mediación subjetiva de la condición del paciente y sus logros, lo que no me permite dar una conclusión precisa de la evolución en el tratamiento. El análisis de la marcha humana estudia el proceso cinemático que ocurre al caminar. Conocerlo en detalle facilita el diagnóstico, tratamiento, seguimiento e implementación de métodos de rehabilitación en patologías asociadas con el movimiento. El análisis se basa en la descripción y en la cuantificación de la variación de los desplazamientos del centro de masa del cuerpo y los centros de giro de las articulaciones, información que permite, obtener los diferentes parámetros de la marcha. Los sistemas tradicionales para la medición de los parámetros de la marcha se basan en métodos heurísticos o en tecnologías robustas pero muy costosas. En este proyecto se desarrolló una plataforma de realidad virtual para soportar el proceso de rehabilitación de la marcha humana. La plataforma consta de un sistema de instrumentación que utiliza sensores portables de bajo costo y comunicación inalámbrica para la adquisición en línea de los parámetros de la marcha; la instrumentación alimenta a su sistema de gestión del proceso de rehabilitación, que permite al fisioterapeuta medir la efectividad y el desempeño de la intervención y se integra el análisis de la marcha a un ambiente de realidad virtual en el que se anima un avatar quien duplica los movimientos del paciente, esto abre un universo de aplicaciones, donde el ambiente virtual de un lado provee de biofeedback al paciente y de otro, convierte la terapia en una actividad lúdica retadora y motivadora para su proceso de rehabilitación.Publicación Acceso abierto Rescate y exploración con una formación de multi-agentes.(Universidad del Valle, 2019) Buitrago Molina, José Tomas; Rosero García, Esteban Emilio; Bacca Cortés, Eval Bladimir; Ramírez Scarpetta, José Miguel; Grupo de investigación en Control Industrial (GICI)El uso de drones es una disciplina en auge, con aplicaciones prometedoras para apoyo en decenas de campos del conocimiento, como en el rescate y la exploración. Las facilidades económicas y logísticas para conseguir de estos aparatos hacen que esta tecnología se masifique a unos pasos agigantados. Si al robot volador se le adosa un teléfono inteligente, se obtiene una plataforma con potencia computacional alta y rápida, así como una integración de sensores para interactuar con el ambiente. Para este proyecto se desarrollaron e implementaron estrategias de control y estimación de estados que se ejecutan en un teléfono inteligente con el fin de controlar las dinámicas de vuelo de un cuadricóptero. Se obtuvo el modelo dinámico de un cuadricóptero por medio de las aproximaciones de Newton-Euler y Euler-Lagrange. Los componentes del cuadricóptero se detallaron y sus parámetros específicos se identificaron de manera experimental. Se diseñaron dos estrategias de control óptimo a partir del modelo linealizado del cuadricóptero, las cuales son el regulador cuadrático lineal con realimentación integral (LQI) y el controlador H∞. Además, se diseñó un filtro de Kalman para estimar los estados no medibles del sistema. Con simulaciones se validaron estos controladores y se implementaron en Android. Los algoritmos de control, sensado y estimación de estados se ejecutan en el teléfono inteligente a bordo del cuadricóptero. Adicionalmente, se implementó una aplicación de escritorio para la gestión, supervisión y configuración del cuadricóptero. El cuadricóptero se probó bajo diferentes modos de vuelo. En modo estabilizante, sus tiempos de establecimiento y sobrepasos son inferiores a 1,31 s y 17,39 %, respectivamente. Por otro lado, tiempos de establecimiento y sobrepasos menores que 5,21 s y 8,71 % respectivamente, se logran en el modo de retención de altitud. Finalmente, en el modo dependiente del sistema global de navegación satelital (GNSS), el error medio de posición es menor que 0,234 m. Los resultados sugieren que el controlador H∞ tiene un mejor desempeño que el controlador LQI para el prototipo desarrollado del cuadricóptero basado en teléfono inteligente. La separación entre drones se mide por medio de un sensor láser de rango, evitando las colisiones. Los drones volaron de forma controlada. Se desarrolló una plataforma para experimentación en control, procesamiento de señales, sensórica, entre otras disciplinas.Publicación Acceso abierto Sistema aéreo autónomo para el mapeo del contenido de nitrógeno de un cultivo usando microsensores espectrales.(Universidad del Valle, 2019-11-05) Rosero García, Esteban Emilio; Bacca Cortés, Eval Bladimir; Solarte Rodríguez, Efraín; Galindez Jamioy, Carlos Augusto; Daza, Martha Constanza; Reyes, Aldemar; Murillo, Pedro Luis; Perafan, Ober Jeiber; Hurtado, Ana María; Quintero, Juan Camilo; Grupo de Investigación en Control Industrial; Grupo de Investigación en Percepción y Sistemas Inteligentes; Grupo de Investigación Óptica cuántica; Grupo de Investigación Gestión Integral de Riego para el Desarrollo Agrícola y la Seguridad AlimentariaEl desarrollo de nuevas técnicas y tecnologías en agricultura ha permitido un mejoramiento substancial de la productividad del sector agroindustrial en cultivos de gran escala. Estas técnicas y tecnologías también pueden incrementar la competitividad y productividad de pequeños agricultores optimizando el rendimiento y maximizando la calidad de los productos. Colombia es un país de vocación fundamentalmente agrícola, con una necesidad real de mejorar la eficiencia y los índices de productividad para competir en los mercados nacionales e internacionales. Además de las nuevas tecnologías ligadas directamente a la agronomía, a la biología y la química, existen hoy técnicas ópticas y electrónicas que combinadas, permiten el seguimiento espacial y periódico de los cultivos, a través del sensado remoto, con el subsecuente beneficio de disponer de información confiable y en tiempo real que facilite la trazabilidad y el manejo adecuado de los sistemas productivos agrícolas. Sin embargo, la aplicación de este tipo de nuevas técnicas es l imitada por las condiciones geográficas del sector agrícola (alta nubosidad, tierras escarpadas, etc.) y la precaria situación socioeconómica en Colombia, que hacen que el censado remoto satelital o aerotransportado tenga muchas limitaciones por su falta de disponibilidad real, alto costo y complejidad operativa. Una aplicación potencial del sensado remoto, que hasta el momento está sin desarrollar en la región, es la que utiliza en combinación microsensores espectrales y plataformas aéreas autónomos de baja altitud, con el objetivo de conformar programas preventivos bajo el concepto de agricultura de precisión, al detectar tensiones ambientales como deficiencias nutricionales; con ello, es posible diagnosticar a tiempo y asegurar la calidad y cantidad de la producción por área cultivada, independiente de la configuración geográfica de una zona. Dado el desarrollo de los últimos años en microsensores óptico-electrónicos y plataformas aéreas autónomas, el propósito de este proyecto es desarrollar un sistema aéreo autónomo, integrado con microsensores espectrales, para mapear el contenido de nitrógeno de un cultivo específico, en condiciones experimentales. Los resultados esperados de este proyecto son: una plataforma aérea autónoma integrada con microsensores espectrales para el monitoreo de un cultivo, un sistema de gestión y planificación de vuelo del sistema autónomo para la captura georreferenciada de datos del cultivo, la definición de bioindicadores espectrales de contenido de nitrógeno del cultivo y su correlación con parámetros propios del cultivo y una metodología para el procesamiento, análisis y presentación de información del comportamiento espectral sobre un área de cultivo definida.