Ingeniería Electrónica
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Publicación Acceso abierto Sistema de entrenamiento de operadores de plantas de generación eléctrica fase I: regulación de voltaje(Universidad del Valle, 2011) Morales Girón, Fabio; Orozco Gutierrez, Martha LuciaAnte la dificultad que representa para las industrias la falta de preparación de su personal para afrontar los diferentes problemas que se pueden presentar en la operación de sus plantas, es de vital importancia que se recurra a herramientas tecnológicas, mediante las cuales brinden este tipo de preparación y que permite reducir los factores de riesgo. Los sistemas de entrenamiento son usados en diferentes industrias, en este proyecto se presenta el caso de empresas del sector hidroeléctrico. Una central hidroeléctrica consta principalmente del regulador de velocidad y del regulador de voltaje. En este proyecto se realiza una primera fase en la cual se implementa la plataforma software para el caso del sistema de regulación de voltaje; en las entrevistas realizadas a encargados de mantenimiento en plantas de generación, se concluyó que las tres maniobras fundamentales y básicas que todo operario debe conocer a cabalidad las cuales son el arranque, sincronización y la parada. Para el caso particular de la sincronización se requieren algunas variables del regulador de velocidad, las cuales fueron implementadas. Las funciones dinámicas del sistema de regulación de voltaje fueron soportadas por los avances previos que se han realizado en este campo, tales como la modelación y control de dichos sistemas (expresado en MATLAB). En este proyecto se integran las funciones dinámicas, que representan el comportamiento de las variables del sistema, en una plataforma software que permite a un usuario interactuar y ejecutar acciones. Se espera que en un futuro esta herramienta se integre con la de regulación de velocidad, haciéndola eficaz para la capacitación del personal, y puede llegar a ser de gran utilidad para este sector industrial.Publicación Acceso abierto Diseño e implementación de un convertidor ''boost inverter'' para una carga aislada(Universidad del Valle, 2011) Ramírez Ramírez, Mauricio; Orozco Gutierrez, Martha LuciaEl propósito de este documento es el de conocer el comportamiento del Boost Inverter, analizar y diseñar una estrategia de control lineal para una aplicación monofásica AC de carga pasiva, teniendo en cuenta condiciones de desempeño de regulación de voltaje, posteriormente mediante la implementación física del convertidor se obtendrá una verificación experimental y de esta manera se validarán resultados. Este documento se encuentra dividido en siete capítulos, referencias bibliográficas y anexos, organizados de acuerdo a la siguiente distribución: El primer capítulo corresponde al marco teórico de los convertidores de potencia, donde se conocerá el principio de operación y estrategias de control para regulación de voltaje del inversor de voltaje y de los convertidores DC-DC. Posteriormente se analizará el comportamiento estático y dinámico de los convertidores Buck y Boost. En el segundo capítulo se conocerá la topología y principio de operación del convertidor Boost Inverter y se analizará su comportamiento estático y dinámico. En el tercer capítulo se diseñará el convertidor Boost Inverter a partir de unas especificaciones, determinando los valores numéricos de los elementos del circuito y posteriormente se diseñará una estrategia de control para mejorar la estabilidad del sistema ante perturbaciones. El cuarto capítulo corresponde a la implementación del convertidor Boost Inverter, donde se analizan cinco etapas de diseño, fundamentales para la correcta operación del convertidor. En el capítulo 5 se realizarán pruebas de desempeño y se validarán los resultados obtenidos experimentalmente con las simulaciones realizadas, donde se verificará el correcto funcionamiento del convertidor. En el capítulo 6 se presentan las conclusiones del trabajo realizado. En el capítulo 7 se exponen las perspectivas a futuro y los trabajos que se pueden realizar para mejorar el sistema.Publicación Acceso abierto Una propuesta de navegación deliberativa en robots móviles usando un sistema difuso(Universidad del Valle, 2011) Vargas Valencia, Cristian David; CAICEDO BRAVO, EDUARDO; Calvache Vallejo, Bayron AndrésEn este documento se presenta el diseño e implementación de una arquitectura hibrida deliberativa usando un sistema difuso, basada en la arquitectura automática deliberativa. Este trabajo está dividido en dos bloques funcionales: una capa automática que se encarga de las respuestas reactivas y una capa deliberativa que traza los planes y medidas correctivas para alcanzar un objetivo dado. La arquitectura usada es modular, lo que permite que sea posible incrementar la funcionalidad del sistema en el futuro. Se presenta también una biblioteca para la implementación de sistemas difusos, desarrollada para el proyecto. Como resultado se entrega una aplicación orientada a la navegación, con capacidades de localización, planeación y seguimiento de trayectorias, la cual al estar construida con base en bloques funcionales configurables, puede ser usada como una herramienta didáctica para la experimentación en robótica móvil.Publicación Acceso abierto Hardware implementation of non-bonded forces in molecular dynamics simulations(Universidad del Valle, 2011) Caicedo Beltrán, Álvaro José; Velasco Medina, Jaime; Espinosa Durán, John MichaelMolecular Dynamics is a computational method based on classical mechanics to describe the behavior of a molecular system. This method is used in biomolecular simulations, which are intended to contribute to the study and advance of nanotechnology, medicine, chemistry and biology. Software implementations of Molecular Dynamics simulations can spend most of time computing the non-bonded interactions. This work presents the design and implementation of an FPGA-based coprocessor that accelerates MD simulations by computing in parallel the non-bonded interactions, specifically, the van der Waals and the electrostatic interactions. These interactions are modeled as the Lennard-Jones 6-12 potential and the direct-space Ewald summation, respectively. In addition, this work introduces a novel variable transformation of the potential energy functions, and a novel interpolation method with pseudo-floating-point representation to compute the short-range forces. Also, it uses a combination of fixed-point and floating-point arithmetic to obtain the best of both representations. The FPGA coprocessor is a memory-mapped system connected to a host by PCI Express, and is provided with interruption capabilities to improve parallelization. Its main block is based on a single functional pipeline, and is connected via Avalon Bus to other peripherals such as the PCIe Hard-IP and the SG-DMA. It is implemented on an Altera¿s EP2AGX125EF35C4 device, can process 16k particles, and is configured to store up to 16 different types of particles. Simulations in a custom C-application for MD that only computes non-bonded forces become up to 12.5x faster using the FPGA coprocessor when considering 12500 atoms.Publicación Acceso abierto Implementación de un algoritmo para seguimiento del máximo punto de potencia (MPPT) en un sistema fotovoltaico(Universidad del Valle, 2011) Carabali Isajar, Alejandro; Orozco Gutierrez, Martha LuciaEste trabajo tiene como objetivo diseñar y validar un algoritmo para ajustar el máximo punto de potencia MPP en un sistema fotovoltaico, para lo cual se realiza el modelado del sistema, diseño, simulación en software, y finalmente su implementación. El desarrollo del proyecto involucró la construcción de un convertidor de potencia, la implementación digital del algoritmo, y la construcción de una cámara que permita controlar la irradiación sobre el panel fotovoltaico. El libro está organizado de la siguiente forma. En el capítulo 1 se realiza el modelado de un panel fotovoltaico, evaluando su comportamiento ante cambios en la irradiación y temperatura. En el capítulo 2 se desarrollará el modelado estático y dinámico para los convertidores DC-DC tradicionalmente empleados en sistemas fotovoltaicos no conectados a la red y conectados a la red, aunque en el presente trabajo de grado se implementa un sistema fotovoltaico aislado. Además, en este capítulo se hace un análisis, en el cual se establece la imposibilidad de hacer un seguimiento del MPP, una vez el convertidor entra en modo de conducción discontinuo y se seleccionara el convertidor boost de acuerdo a la región de operación deseada. En la primera sección del capítulo 3 se realiza una breve descripción de los algoritmos MPPT comúnmente usados, finalizando esta sección con una tabla comparativa de las principales características a tener en cuenta al momento de seleccionar un algoritmo MPPT, escogiendo el algoritmo de Perturbación y Observación o Perturbed and Observer(P&O). En la segunda sección de este capítulo se hace el ajuste dinámico y estático del sistema de acuerdo al desempeño deseado para el algoritmo. En el capítulo 4 se explica el funcionamiento de cada uno de los circuitos diseñados para la implementación del algoritmo y la correspondiente validación de los resultados experimentales obtenidos respecto a los logrados en simulación. Adicionalmente en este trabajo de se construyó, una cámara de irradiación con una capacidad máxima de 330W/m2 y temperatura nominal de 78oC.Publicación Acceso abierto Desarrollo de un sistema multi-sensorial para la medición de variables subacuáticas(Universidad del Valle, 2012) Collazos Burbano, David Alejandro; Ealo Cuello, Joao Luis; Jaramillo Pizarro, LeonardoEn la actualidad la electrónica ha permitido la implementación de sistemas sensoriales cada vez más pequeños, pasando de tecnologías que requieren de gran espacio a unos de menores dimensiones, tan pequeños como la necesidad lo requiera (gracias a la tecnología MEMS1), de bajo costo y bajo consumo. Adicionalmente, la disponibilidad de nuevos dispositivos electrónicos permite agrupar pequeños dispositivos para inspeccionar diferentes entornos (bajo agua, en tierra o en aire), que operen en tiempo real, con la posibilidad de ser manipulados remotamente desde un PC. En este trabajo se propone el desarrollo de un sistema multi-sensorial que mida la velocidad de flujo, temperatura y salinidad bajo el agua, integrando los sensores sobre una misma plataforma, y evaluando el desempeño de dicho sistema con base en el incremento de la eficiencia energética. El documento se ha distribuido en tres grandes partes: La primera parte consta de un marco teórico (capítulo 1.) que involucra los conceptos relacionados con el desarrollo realizado, así como información teórica importante sobre el medio donde operará el sistema; también, se presenta una revisión bibliográfica (capítulo 2.) de algunos mecanismos, métodos y plataformas empleados para medir las variables deseadas bajo agua. La segunda parte, presenta los módulos sensoriales implementados (capítulo 3.), dentro del cual se explica el sistema sensorial, su principio de funcionamiento, los circuitos electrónicos y las normas de diseño de PCB seguidas para asegurar un mejor funcionamiento de cada módulo del sistema. La tercera parte, está destinada a la evaluación del consumo de potencia del sistema (capítulo 4.), tanto a nivel software como hardware. Finalmente, se presentan las conclusiones del trabajo desarrollado y recomendaciones para mejorar el sistema propuesto inicialmente.Publicación Acceso abierto Implementación de un sistema multiagente para solucionar el problema del agente viajero(Universidad del Valle, 2012) Charry Caicedo, Camilo; Velasco Medina, JaimeDentro del ámbito académico, se debe procurar permanecer siempre a la vanguardia con respecto a los avances tecnológicos y con ellos explorar las diferentes alternativas de uso de las mismas, para abrir así nuevas posibilidades de investigación y desarrollo a las generaciones futuras. Algunas de estas tecnologías corresponden a ramas diferentes del conocimiento como la computación y la electrónica, encontrando así, de un lado los agentes inteligentes como una nueva y prometedora forma de solución a problemas complejos y de otro lado, se tiene los dispositivos de hardware reconfigurable FPGAs (Field Programable Gate Array) que cada día evolucionan e innovan, procurando dar soluciones efectivas a problemas reales y complejos que requieren de gran capacidad de procesamiento en forma paralela. Dadas las características y ventajas de los desarrollos a nivel de hardware, en este trabajo se plantea la implementación de un sistema multiagente (SMA), para solucionar el problema del agente viajero y evaluar por medio de la comparación con una implementación software, la eficiencia del diseño.Publicación Acceso abierto Modelado en hardware de sistemas biológicos e implementación con diferentes métodos numéricos(Universidad del Valle, 2012) Mejía Duque, Lorena; Velasco-Medina, JaimeLa biología de sistemas se basa en el modelado de los sistemas biológicos, se enfoca en las interacciones de los componentes del sistema y cómo estos dan lugar a una función que escriba su comportamiento. Los sistemas biológicos desde el punto de vista de la biología no se describen cuantitativamente (usando modelos matemáticos), pero si se caracterizan por seguir algunos principios como la continuidad, la evolución, la diversidad, la homeostasis y la universalidad. Por otro lado, la biosimulación (simulación de sistemas biológicos) emplea las Matemáticas para representar cuantitativamente la dinámica de los sistemas biológicos, los cuales son complejos debido a que cambian en el tiempo y a que están conformados por diferentes elementos interconectados entre sí. Debido a su complejidad, la biosimulación consume muchos recursos computacionales y mucho tiempo de procesamiento. En estas simulaciones, el tiempo es proporcional a la complejidad y la precisión de los resultados sistema. Por ello es necesario tener en cuenta alternativas como la implementación en hardware para mitigar los problemas anteriores.Publicación Acceso abierto Evaluación del desempeño de un módulo de comunicación acústico subacuático(Universidad del Valle, 2012) Vargas Valencia, Laura Susana; Ealo Cuello, Joao Luis; Jaramillo Pizarro, LeonardoEl desarrollo de módulos de comunicación acústica subacuática ha permitido realizar actividades como el monitoreo de ecosistemas acuáticos, el control inalámbrico de vehículos submarinos no tripulados y en general la comunicación con instrumentos ubicados bajo el agua. En relación con lo anterior, el problema que se plantea en este trabajo involucró el diseño e implementación de un prototipo inalámbrico que permitiera establecer un enlace para transmisión de datos a través de un canal acústico subacuático entre dos módulos iguales utilizando modulación en frecuencia BFSK. Dentro de este marco se consideró la ejecución de pruebas preliminares con la intención de comprobar si las tecnologías y técnicas empleadas presentan un rendimiento apropiado. La evaluación del prototipo de comunicación se realizó en un tanque considerando perturbaciones como burbujas. El documento se ha distribuido en cuatro capítulos. El primer capítulo contiene una revisión bibliográfica de dispositivos desarrollados a nivel comercial y por grupos de investigación involucrados en aplicaciones submarinas. El segundo capítulo contiene un marco teórico que abarca los conceptos teóricos y prácticos que intervienen en la comunicación acústica subacuática. En el tercer capítulo se muestra una propuesta de implementación de un modulo de comunicación acústica subacuática que involucra el desarrollo de un par de transductores acústicos y el diseño digital del modem en una FPGA Spartan.-3. El cuarto capítulo presenta pruebas preliminares del módulo verificando su funcionamiento. Finalmente se presentan las conclusiones, recomendaciones y trabajo futuro.Publicación Acceso abierto Implementación de un sistema de navegación topológica para un robot móvil(Universidad del Valle, 2012) Bolivar Monsalve, Fernando; Caicedo Rodríguez, Pablo EduardoSe ha implementado un Sistema de Navegación Topológica, que le permite a un robot móvil desplazarse dentro de un entorno estructurado para ir de un punto inicial a otro final. Este sistema está basado en la forma como navegan los seres humanos, es decir, utilizando el reconocimiento de elementos del entorno para lograr llegar de un punto a otro. Para tal fin se implementó un sistema robótico compuesto por un robot Pioneer 3DX dotado de sonares, encoders, pc-onboard y una cámara que le permite adquirir imágenes del entorno de navegación. Se utilizó un computador donde se ejecutan los módulos de procesamiento de imágenes, reconocimiento de patrones y control del robot y que se comunica con el robot a través de un enlace wi-fi por medio de un router inalámbrico. También se construyeron 31 marcas artificiales donde cada marca son códigos de barras cilíndricas, a las cuales se les diseñó un código de barras de 6 franjas de igual ancho de colores blanco y negro y dos franjas de color magenta ubicadas en los extremos de las franjas en blanco y negro. El color de las franjas blancas y negras de cada marca se intercaló de tal forma que se pudiera diferenciar una marca de otra. A nivel software el sistema posee 7 elementos básicos. Estos son: Subsistema de Visión. encargado de adquirir la información proporcionada por el sensor de visión, procesarla y compararla con una base de datos de puntos de referencia del entorno y enviar los resultados al subsistema deliberativo Módulo Player. Encargado de la comunicación y acceso al hardware del robot Pioneer 3DX, y facilitar la elaboración de aplicaciones propias para el control del robot Módulo mapa topológico. Encargado de localizar al robot dentro del entorno de navegación. Módulo planificador de misión. Tiene la responsabilidad de la planificación de alto nivel, de la cual se encarga el usuario al establecer los parámetros de inicio y destino para la navegación. Módulo de navegación. Encargado de diseñar un camino punto a punto desde la posición actual del robot hasta el punto de meta, en base al mapa topológico que se tiene almacenado a priori. Módulo piloto. Acepta una trayectoria punto a punto desde el módulo de navegación y provee al robot de comportamientos de movimiento que le permitan un desplazamiento seguro Módulo comportamientos. Se encarga de proveer los comportamientos para la ejecución de un movimiento de un punto a otro. En cuanto al control del robot se implementa un esquema híbrido reactivo/deliberativo distribuyendo la complejidad de la tarea de navegación en dos niveles: en el nivel inferior la capa reactiva que se ejecuta en el robot y se encarga de la evasión de obstáculos en el entorno local y alcanzar metas puestas por el nivel deliberativo; en el nivel superior la capa deliberativa se encarga de crear la ruta para ir de un punto a otro, llevar a cabo la navegación entre estos y relocalizar al robot dentro del mapa topológico. Es la primera aproximación a la navegación topológica que se desarrolla el sistema implementado en el grupo de investigación Percepción y Sistemas Inteligentes (PSI) con lo cual se abre una nueva línea de investigación en el área de robótica móvil que involucra áreas de trabajos futuros.Publicación Acceso abierto Estrategia de localización cooperativa para sistemas multirobot(Universidad del Valle, 2013) Díaz Castro, William Elías; Caicedo Bravo, Eduardo Francisco; Pustowka Reyes, Alejandro MichaelLa localización cooperativa es ampliamente utilizada debido a que ofrece la oportunidad de que cada robot virtualmente extienda el rango de acción de sus propios sensores hacia áreas del entorno inalcanzables en un instante de tiempo, lugares de los que no se tendría conocimiento si no es por las observaciones compartidas por parte de otros miembros del sistema cooperativo. El hecho de compartir la información permite aprovechar la redundancia que ofrece un sistema cooperativo, para reducir la incertidumbre generada al estimar las posiciones de cada uno de los miembros cooperantes, todo lo anterior, gracias a que se cuenta con un canal de comunicación que permite llevar a cabo todas las comunicaciones inter-robots. Sin embargo, debido a la dependencia de un canal para la comunicación de todos los robots, se debe trabajar con un límite de información para que de esa manera no se sature el ancho de banda del sistema, además, se debe tener en cuenta que la información que se transmite entre robots, tiene un error implícito, indicando que la certeza de la información no está garantizada. Es así como en este documento se propone usar información exteroceptiva, utilizando marcas en el entorno, para que un grupo de robots comparta sus observaciones referentes a las marcas, y de esa manera determinen con una incertidumbre implícita la localización del resto de sus compañeros, aplicando métodos estadísticos para reducir dicha incertidumbre y mejorando la confiabilidad del sistema. El sistema será validado utilizando la herramienta software Player/Stage, simulando escenarios que permitan determinar si la incertidumbre asociada a la localización por detección de marcas puede ser reducida.Publicación Acceso abierto Sistema para conteo y clasificación de peces en estanques de cultivo, basado en visión artificial(Universidad del Valle, 2013) Hoyos Giraldo, Edgar Andres; Muñoz Otero, Alejandro; Loaiza Correa, HumbertoEl presente trabajo se orienta al desarrollo de un prototipo de sistema para conteo y clasificación por tamaño y especie de peces vivos en estanques de cultivos. Este sistema tiene un impacto directo sobre un sector de la industria bastante influyente, en constante desarrollo y crecimiento como es el de la piscicultura. La construcción del prototipo se realizó en dos etapas. La primera, relacionada con el diseño y elaboración de una plataforma hardware con características adecuadas para realizar un seguimiento controlado del paso de peces entre estanques con la posibilidad de realizar la captura de las mejores imágenes posibles de los peces a través de dos cámaras web estratégicamente localizadas. La segunda etapa comprendió la implementación software de los algoritmos para conteo y clasificación de peces por tamaño y especie, a partir de las imágenes capturadas en la plataforma construida. El diseño software a su vez se estructuró en tres grandes algoritmos: conteo, clasificación por tamaño y clasificación por especie. Se trabajó una etapa inicial de pre-procesamiento sobre los vídeos capturados, cuya salida es utilizada para la ejecución de los tres algoritmos mencionados. En el desarrollo software, domina el uso de técnicas de segmentación por color, mejoramiento morfológico, reconstrucción y extracción de características geométricas y espaciales de las imágenes.Publicación Acceso abierto Diseño e impletación de un sistema multimodal para la clasificación de vehículos terrestres.(Universidad del Valle, 2013) Gómez Moreno, Andrés Felipe; Hernández Cadena, Pablo Julián; Bacca Cortes, Eval BladimirEste documento registra el procedimiento teórico y práctico seguido para la implementación de un sistema de clasificación automática de vehículos terrestres que separa diez clases de vehículos diferentes (bicicletas, buses, camiones, camperos, furgonetas, hatchbacks, motos, pickups, sedanes y SUVs). El sistema implementado tiene un enfoque multimodal, al implementar técnicas de clasificación por medio de visión artificial y por medio de información de rango, usando una cámara Canon VC-C50i y un láser Sick LMS200, respectivamente. Sin embargo, el alcance de este trabajo no trasciende hasta la etapa de integración total de estos sistemas independientes, sino que se conciben como sistemas de clasificación autónomos y paralelos con potencial de ser combinados en un solo sistema mucho más robusto. Los sistemas implementados integran enfoques de clasificación Top-Down y Bottom-Up. El enfoque Top-Down se evidencia al hacer uso de características estructurales de las instancias a clasificar, como la forma y el tamaño, mientras que el enfoque Bottom-Up se implementa haciendo uso de características de más bajo nivel basadas en partes, como descriptores tanto visuales como 3D. La tarea de clasificación se basa en el método de Bolsa de Características (Bag of Features) agrupando características locales. Con el fin de obtener las clases miembro se usa el método del K-vecino más cercano combinado con descriptores estructurales de los vehículos a clasificar.Publicación Acceso abierto Diseño y caracterización de multitransductores con arreglo en fase para generar vórtices ultrasónicos en aire(Universidad del Valle, 2013) González Hernández, Juan Felipe; Ealo Cuello, Joao Luis; Pustowka Reyes, Alejandro MichaelLos multitransductores son superiores a tecnologías mono elemento, debido a que permiten conformar imágenes sin necesidad de desplazar físicamente el dispositivo; también permiten modificar el haz emitido por medio de retardos dinámicos aplicados a cada uno de sus componentes y realizar ensayos no destructivos en materiales (NDE). Este trabajo de grado pretende mostrar el potencial de los multitransductores utilizando sistemas phased array para la generación de vórtices acústicos, partiendo desde el diseño, la fabricación y caracterización del arreglo de transductores. Este texto está divido en siete capítulos. El capítulo uno presenta una introducción de manera muy general sobre las tecnologías de transductores ultrasónicos a utilizar y las ventajas de trabajar con sensores multielemento, respecto a las tecnologías mono elemento. El capítulo dos muestra los objetivos propuestos en el inicio del desarrollo del presente trabajo. El capítulo tres muestra fundamentos básicos de propagación de ondas, las tecnologías de ultrasonidos empleadas para ultrasonidos acoplados en aire y vórtices acústicos. El capítulo cuatro describe los métodos y materiales empleados, en donde se describen y caracterizan las tecnologías empleadas en la construcción y fabricación de los multitransductores. El capítulo cinco abarca la construcción y caracterización de los multitransductores fabricados, cómo influye la tecnología sobre el modo de operar del multitransductor. El capítulo seis presenta los resultados obtenidos por los multitransductores, en donde se analizan las características de cada uno en la conformación del campo acústico. Por último en el capítulo siete se concluye sobre los resultados obtenidos y trabajo futuro.Publicación Acceso abierto Sistema electrónico portátil de registro de productos y suministros de información para compradores en almacenes de cadena(Universidad del Valle, 2013) Bolaños Bolaños, Diana Marcela ; Mora Arango, Julian Felipe; Loaiza Correa, HumbertoEn este documento se presenta el desarrollo de una aplicación informática para el registro de productos y suministro de información para compradores en almacenes de cadena orientada a dispositivos móviles, que permite el registro e identificación de usuario, y la ubicación, registro y pago de productos en línea. En la primera parte se realiza una documentación de las bases teóricas que permitieron identificar las principales tecnologías existentes que pueden utilizarse en este tipo de aplicaciones, posteriormente se describen las características de los dispositivos que componen el sistema así como los algoritmos necesarios para su funcionamiento. Finalmente se exponen los resultados obtenidos y su análisis en las diferentes pruebas con cada subsistema, los cuales permiten evidenciar la potencialidad de uso de las aplicaciones móviles en los procesos de compra de grandes superficies.Publicación 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 Identificación y evasión de obstáculos mediante fusión sensorial para robots móviles(Universidad del Valle, 2015) Córdoba Sánchez, Jorge Iván; Nope Rodríguez, Sandra Esperanza; Loaiza Correa, HumbertoEn este documento se presenta la fusión sensorial usando dos sensores: una cámara monocular que entrega imágenes en RGB y un sensor láser que proporciona medidas de distancia en algunos puntos. El resultado de la fusión se usa para que un robot móvil pueda realizar navegación tipo wandering en un ambiente de prueba estructurado. Los algoritmos de navegación en general sólo detectan y evaden los obstáculos. A través de la fusión sensorial se logra mayor robustez que la alcanzada por los sensores individuales para detectar, identificar y evadir obstáculos. Así, obstáculos presentes en el ambiente de prueba como la escalera que no es detectada por el láser (0% de evasión) y el vidrio que la cámara no diferencia en la imagen (0% de evasión), el sistema los detecta, identifica y evade (100% de evasión). El sistema de fusión desarrollado cuenta con módulos interconectados entre sí, que se encargan de recibir las medidas realizadas por el sensor láser y la cámara para extraer características que permiten identificar y etiquetar el obstáculo detectado. La etiqueta es utilizada para elegir la estrategia de evasión más adecuada según las características del objeto.Publicación Acceso abierto Interfaz de usuario para la gestión de energía eléctrica en un ambiente residencial(Universidad del Valle, 2015) Salamanca Bernal, Pablo Julián; Caicedo Bravo, Eduardo Francisco; Posso Bautista, BreynerEl presente documento expone el desarrollo y los resultados del trabajo de grado "Interfaz de usuario para la gestión de energía eléctrica en un ambiente residencial", requisito para optar al título de Ingeniero Electrónico en la Universidad del Valle en Cali Colombia. Desarrollar investigaciones sobre los sistemas de gestión de energía eléctrica en Colombia es indispensable debido al desconocimiento que tiene la sociedad acerca de los procesos que permiten la prestación de este servicio. La mayoría de las personas utilizan este recurso continuamente sin apreciar lo importante que es para sus vidas, los seres humanos desde la infancia se acostumbran a integrar el fluido eléctrico a los sucesos diarios, hasta el punto que hoy en día es indispensable para la sociedad y se han convertido en parte fundamental del desarrollo económico y social.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 Prototipo de un sistema de rehabilitación de dedos de mano activo y pasivo(Universidad del Valle, 2015) Sánchez Domínguez, Carlos Enrique; garcia melo, jose isidroConsiderando el uso constante de la mano en las actividades de la vida diaria, es frecuente que ocurra una lesión, configurando un estado de discapacidad, la cual puede ser permanente o transitoria en función de la posibilidad de recuperación. En este contexto, este proyecto de grado se enmarca en la atención a una discapacidad transitoria, en la cual una persona puede restaurar las habilidades normales de movimiento usando una variedad de métodos terapéuticos conocidos como procedimientos o protocolos de rehabilitación. Por esta razón, este proyecto se centró en el desarrollo de un sistema de rehabilitación que permita la ejecución de dos tipos de protocolos: activos y pasivos.