Examinando por Materia "Sistemas embebidos"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Desarrollo de un aplicativo embebido de alerta temprana visual y auditiva de salida de carril
    (Universidad del Valle, 2025) Davila Herrera, Juan Martin; Bacca Cortes, Eval Bladimir; GRUPO DE INVESTIGACIÓN
    En este trabajo se propone el desarrollo de un aplicativo embebido de alerta temprana visual y auditiva ante una salida involuntaria de carril, enfocado en sistemas ADAS integrados. Dando respuesta a la pregunta: ¿Cómo desarrollar un aplicativo embebido que brinde alertas visuales y auditivas ante una salida de carril?, se realizó una revisión teórica de antecedentes académicos sobre técnicas de procesamiento digital de imágenes, métodos de estimación de carriles y algoritmos de segmentación, destacando el uso de la transformada de perspectiva, el filtro Sobel y el espacio de color HSL. A partir de esta base teórica, se diseñó el sistema empleando la metodología RUP, definiendo requerimientos funcionales como la detección continua del carril, la generación automática de alertas y la configuración personalizada por parte del usuario, junto a requerimientos no funcionales como el bajo consumo de recursos y el funcionamiento en tiempo real. El aplicativo fue estructurado en cuatro módulos: configuración, preprocesamiento, procesamiento y alertas, todos implementados sobre una plataforma NVIDIA Jetson Nano, utilizando bibliotecas optimizadas para CUDA y una interfaz desarrollada en Qt5. Se llevaron a cabo pruebas de integración, cuantitativas y de campo. En las pruebas cuantitativas realizadas en entornos reales del Valle del Cauca, se obtuvieron precisiones consistentes en la detección de carriles y en la generación de alertas tempranas, alcanzando valores entre 65% y 75% en la etapa de detección y entre 70% y 80% en la emisión de alertas, dependiendo de las condiciones de la vía. Los mejores resultados se observaron en tramos con buena marcación vial, mientras que en escenarios más exigentes, como curvas o señalización deteriorada, la precisión disminuyó, aunque se mantuvo dentro de márgenes aceptables para una primera implementación embebida. Estos resultados validan la eficacia del sistema en contextos propios de la infraestructura vial colombiana. Finalmente, se discuten limitaciones y se proponen mejoras futuras, resaltando el potencial del aplicativo como solución embebida accesible para aumentar la seguridad vial en vehículos que no cuentan con tecnologías ADAS de fábrica.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Desarrollo de un dispositivo para emular las vibraciones en la mano de personas con la enfermedad de Parkinson
    (Universidad del Valle, 2025) Ramos Toro, Diego Andersson; garcia melo, jose isidro
    La enfermedad de Parkinson (EP) es uno de los trastornos neurológicos de mayor frecuencia en adultos mayores, la cual es caracterizada por temblores en reposo, rigidez muscular y alteraciones del movimiento voluntario. Estas alteraciones afectan la autonomía del paciente en actividades cotidianas, como la alimentación, escritura o higiene personal. Motivado en aportar al desarrollo de soluciones a esta problemática, el presente trabajo de grado propone el desarrollo de ParkiMotion: un prototipo funcional de plataforma experimental diseñado para emular los temblores en la mano de personas afectadas por EP, con el objetivo de facilitar el desarrollo de tecnologías asistivas y sistemas de compensación. Para esto se planteó una metodología que integra teoría y herramientas que permitieron definir una arquitectura del sistema que se basa en una estructura tipo gimbal de dos grados de libertad, la cual permite la generación de vibraciones controladas mediante el accionamiento de motores paso a paso. Por su parte, el sistema de control se realiza a través de un microcontrolador ESP32 programado bajo FreeRTOS, que ejecuta tareas concurrentes para el control de los actuadores, lectura de sensores inerciales (MPU6050) y comunicación serial. Adicionalmente, la plataforma incorpora una interfaz gráfica desarrollada en Dash (Python), desde la cual el usuario puede seleccionar la etapa de temblor a emular (leve, moderada o severa), visualizar señales en tiempo real y exportar los datos adquiridos para su análisis. Para validar las propuestas tecnológicas planteadas se desarrolló una validación experimental, estableciendo un protocolo estructurado en tres escenarios clínicos, correspondientes a frecuencias de 3, 5 y 7 Hz. Se realizó un registro de la información por escenario que permitió analizar diferentes parámetros, tales como: frecuencia, amplitud pico y desplazamiento. El procesamiento de los datos incluyó técnicas de análisis espectral (FFT), filtrado digital y análisis estadístico. Los resultados demostraron que ParkiMotion tiene la capacidad de producir vibraciones con un error medio menor a ±0.3 Hz, amplitudes coherentes con el perfil clínico simulado y desplazamientos acordes al comportamiento físico esperado para cada tipo de paciente. De esta forma, ParkiMotion se constituye como una herramienta experimental de bajo costo, configurable y robusta, con potencial de aplicación tanto en investigación biomédica como en el desarrollo de tecnologías de asistencia para pacientes con Parkinson. Por otra parte, su arquitectura modular permite futuras extensiones para incorporar control adaptativo, aprendizaje automático o integración con dispositivos de estimulación neuromuscular.