Examinando por Materia "Sensores"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Aplicativo embebido de alerta de colisión con otros vehículos usando 3 cámaras estéreo
    (Universidad del Valle, 2025) Atuesta Flor, Franklin David; Bacca Cortes, Eval Bladimir
    Los sistemas avanzados de asistencia al conductor, conocidos por sus siglas en inglés como ADAS (Advanced Driver Assistance Systems). Son tecnologías que pueden emitir alertas al conductor o intervenir directamente en el control del vehículo para evitar posibles accidentes. En países de bajos ingresos, estas herramientas no son de fácil acceso debido a su alto costo y aunque existen módulos adaptables como cámaras frontales o radares, estos no ofrecen lo necesario para alertar eficazmente al conductor sobre posibles colisiones con otros vehículos. Este proyecto se centra en el desarrollo de un aplicativo de alerta de colisión con otros vehículos usando 3 cámaras estéreo. El objetivo principal del aplicativo es generar alertas visuales para el conductor, evaluando el riesgo de colisión con otros vehículos. Para ello, se basa en las distancias relativas, las trayectorias de los vehículos cercanos y la velocidad del propio vehículo, utilizando la información captada por cámaras estéreo. El desarrollo incluye la creación de algoritmos para evaluar colisiones y generar sus respectivas alertas, el uso de redes neuronales para detectar los objetos de interés en las escenas y la integración de las tres cámaras para generar una panorámica de la vista frontal del vehículo. Los resultados de este proyecto demuestran la viabilidad y la efectividad del uso de cámaras estéreo y redes neuronales para generación de alertas, pues logro una precisión del 94,2 % y una exactitud del 86,78%.
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    PublicaciónAcceso 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, Leonardo
    En 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.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Diseño y puesta a punto de una célula robótica industrial : integración de las capas de campo, control y supervisión
    (Universidad del Valle, 2025) Villegas Zapata, Andrés Mauricio; GAMIZ CARO, JAVIER; Restrepo Girón, Andrés David
    El proyecto “Diseño y Puesta a Punto de una Célula Robótica Industrial: Integración de las Capas de Campo, Control y Supervisión” busca optimizar la célula industrial de SICMA21 mediante la integración de sensores, un PLC (Programmable logic Controller) y un sistema de supervisión SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) /HMI (Human-Machine Interface), con el fin de mejorar su funcionalidad como herramienta educativa en automatización industrial. Actualmente, la falta de conexión entre estas capas limita su uso en la formación de estudiantes, por lo que el proyecto se enfocará en el diseño, implementación y validación de un sistema automatizado que simule condiciones reales de manufactura. A través de una metodología estructurada en cinco fases, se desarrollará un entorno práctico que permitirá a los estudiantes comprender y operar sistemas de automatización de manera integral, fortaleciendo su preparación para la Industria 4.0 y asegurando que la célula funcione como un modelo educativo de referencia.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Estimación de posición tridimensional mediante la fusión de sensores de un teléfono inteligente y sensores externos para la navegación de un vehículo aéreo no tripulado
    (Universidad del Valle, 2025) Becerra Chilito, Duván Santiago; Rosero-García, Esteban Emilio; MUNOZ MURILLO, PEDRO LUIS
    Los vehículos aéreos no tripulados han presentado avances significativos en sus sistemas de navegación y sensado, lo que ha incrementado su precisión, pero también sus costos operativos en áreas como la industria y la agricultura de precisión. En estos sectores, los UAV se emplean cada vez más para tareas de monitoreo, mapeo o riego, actividades que requieren exactitud en los sistemas de posicionamiento, tradicionalmente dependientes de sistemas costosos o de difícil adquisición. Ante la necesidad de obtener estimaciones confiables de posición, velocidad y altitud, surge el desafío de implementar soluciones más económicas, eficientes y sostenibles sin comprometer el desempeño del sistema. En este contexto, la tecnología integrada en los teléfonos inteligentes se consolida como una alternativa prometedora. En este trabajo se propone el diseño de un algoritmo de estimación tridimensional para el control de un UAV, iniciando con el desarrollo de estrategias de control de altitud, postura y posición. Posteriormente, se implementa un esquema de estimación basado en el Filtro Kalman Extendido, destacando una metodología de sintonización de las matrices de covarianza fundamentada en la caracterización estadística del ruido. Finalmente, se desarrolla una aplicación para dispositivos Android que integra los sistemas de control y estimación, los cuales se validan mediante pruebas de vuelo, demostrando la viabilidad y eficiencia del sistema de estimación implementado en un teléfono móvil.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Monitoreo de salinidad mediante instrumentación de bajo costo y herramienta geomáticas
    (Universidad del Valle, 2022) Hernández Bedoya, Vanessa; Vera Saavedra, José Miguel; Barona, jhon; Quiroga Ruiz, Carlos Fernando; Olaya, Robin Alexis
    El proyecto monitoreo de la salinidad mediante instrumentación de bajo costo con herramientas geomáticas, tiene como objetivo suministrar información espacial para el Monitoreo de salinidad en la bahía de Buenaventura. Para ello se diseñó e implementó un dispositivo de captura de datos: salinidad, temperatura, posición, altura y tiempo integrado a un Geovisor para el despliegue de la información en línea. El reto asumido por los autores fue que, a partir de los conocimientos adquiridos en el programa de ingeniería topográfica, especialmente en asignaturas como tecnologías geomáticas, GNSS y SIG en web y móviles se logró concebir un desarrollo tecnológico geomático, en el marco de un proyecto interno del laboratorio de geoposicionamiento, instrumentación y metrología geomática GOP y el grupo de investigación en percepción remota GIPER, de la Universidad del Valle. En el desarrollo del instrumento se hizo una revisión de los dispositivos electrónicos de fácil integración, disponibles en el mercado, explorando algunos elementos de electrónica y metrología, para obtener mediante la experimentación, los conocimientos complementarios y la destreza necesaria para el desarrollo del instrumento. El dispositivo, obtiene mediante sensores electrónicos las medidas, localización y datos , a modo de herramienta para el sensado de variables ambientales en tiempo real, posteriormente los envía por un canal inalámbrico por medio de comunicación LoRa que es una banda de señal libre y de baja potencia, para ser subidos posteriormente a un servidor que gestiona la base de datos y el Geovisor en el cual se procesan los datos para desplegarlos como información útil disponible para consulta en tiempo real. Como resultado, además del dispositivo, se desarrolló una plataforma geomática de captura y visualización de los datos concernientes a la salinidad por medio de Software libre. Como parte de la discusión se proponen dos métodos de interpolación de datos, que puedan describir el comportamiento de la variable de salinidad en el medio de propagación marino, con el fin de generar mapas de salinidad a partir de monitoreo en estaciones puntuales. Mediante experimentos de funcionalidad a diferentes condiciones y concentraciones salinas con el sensor de salinidad se siguieron dos metodologías de calibración y respuesta temporal, hasta obtener resultados concluyentes sobre la estabilidad y precisión del dispositivo, el producto final es un sistema muy sencillo y de bajo costo, oscilando alrededor de los $155 dólares (Febrero 2022).
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    PublicaciónAcceso abierto
    Preparación de nanopartículas de Pt y Pt-Ru soportadas sobre óxido de grafeno reducido para el desarrollo de sensores amperométricos serigrafiados para la detección de H2O2
    (Universidad de Valle, 2016) Ayala Toro, Marcela
    En este trabajo se describe el desarrollo de un sensor amperométrico nanoestructurado para la detección de H2O2. La estrategia se basa en el uso de nanomateriales híbridos inmovilizados sobre electrodos serigrafiados (ES). Los nanomateriales híbridos, i.e.: nanopartículas de Platino (PtNps) soportadas sobre óxido de grafeno reducido (rGO) y nanopartículas de Platino y Rutenio (Pt-Ru Nps) soportado sobre rGO, se prepararon mediante la coreducción básica asistida por microondas de los metales y el GO, empleando polietilenglicol. Los ES se modificaron con una dispersión del híbrido de PtNPs/rGO o Pt-Ru NPs/rGO en una disolución de cloruro de polidialildimetil amonio (PDDA). Se demostró mediante MET que la incorporación de rutenio da lugar a nanopartículas de menor diámetro (1.8 nm) comparadas con las de PtNPs (2.6 nm), lo cual permite obtener sensores con mejores características analíticas. Se estudiaron diferentes variables experimentales concernientes tanto al diseño del sensor, como al proceso de detección para obtener un comportamiento analítico óptimo. Los sensores desarrollados, muestran buena reproducibilidad (RSD 4.4%, n = 10) y sensibilidad (9441 ± 305) ¿A L mol-1 , con un buen límite de detección (9.38 ¿mol L-1) para los ES modificados con híbridos de PtNPs/rGO y (RSD 3.3%, n = 10), sensibilidad de 13052 ± 147) ¿A L mol-1 y un límite de detección de (3.39 ¿mol L-1) para los ES modificados con híbridos de Pt-Ru NPs/rGO. Las interacciones del nanomaterial híbrido, dispersado en el polímero policatiónico, con la superficie de carbono de los ES permite la reutilización de los sensores por varias medidas, convirtiendo esta tecnología en una alternativa barata a los electrodos sólidos.
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    PublicaciónAcceso 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.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Sistema electrónico para el análisis de la marcha humana en el plano sagital
    (Universidad del Valle, 2017) Luna López, Juan Manuel; Rosero Garcia, Esteban Emilio; Guerrero Moreno, Fabio Germán
    Este trabajo propone un sistema electrónico para analizar la cinemática de la marcha humana a partir de sensores inerciales. Dicho sistema es compacto, portátil e inalámbrico y permite medir los procesos de marcha sin alterarlos, lo que lo convierte en una herramienta promisoria para realizar diagnósticos clínicos o monitorear procesos de rehabilitación. Además de exponer las topologías físicas y lógicas del sistema, este trabajo presenta dos procedimientos algorítmicos para (1) alinear los ejes de cada sensor inercial con los de un segmento inferior y (2) calcular los ángulos articulares de flexión/extensión, correspondientes a los movimientos de los segmentos inferiores en el plano sagital. El uso de un sistema de visión 2D como referencia permite validar los ángulos sagitales obtenidos mediante los procedimientos mencionados: los errores RMS (D.E.) registrados para una articulación ideal y una rodilla humana son 1.65º (0.55º) y 1.84º (0.48º), respectivamente.