Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires: Elektron
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Aspectos Prácticos del Problema de Identificación de la Dinámica de Robots Industriales
Get PDFThe practical aspects of the dynamical parameter identification method of an ABB IRB140 robot (off-line calibration procedure) are presented, such as identifiability, reduction to base parameters, inclusion of the measurements noise model and their influence on estimation uncertainty, scaling, and prior knowledge incorporation. A remarkable result is the calculation of the trajectories that provide a set of persistently excitatory signals of the dynamics in order to improve the estimation. The signals preprocessing is another relevant aspect since, to reduce the effect of noise, the excitation is limited in bandwidth and the derivatives of the joint positions are calculated in the transformed space.Se presentan los aspectos prácticos del método de identificación de los parámetros dinámicos de un robot ABB IRB140 (procedimiento de calibración off-line), tales como la identificabilidad, la reducción a parámetros base, la inclusión del modelo del ruido en las mediciones y su influencia en la incertidumbre de la estimación, el escalamiento, y la incorporación del conocimiento previo. Un resultado destacable es el cálculo de las trayectorias que brindan un conjunto de señales persistentemente excitatorias de las dinámicas para mejorar la estimación, pasando la planificación del ensayo a ser una variable más del proceso de identificación. El tratamiento de las señales es otro aspecto relevante pues para reducir el efecto del ruido se limita en frecuencia a la excitación y las derivadas de las posiciones articulares se calculan en el espacio transformado
Medición y análisis de la impedancia en PLC de banda angosta en un ambiente universitario
Get PDFNarrowband powerline communication systems are widely used in many applications, such as smart metering devices, home automation and low-speed command and control systems. However, power lines were not designed for data transmission and they represent a harsh environment for communication. In the specific bibliography, it is possible to find studies that show the diverse issues of Narrowband Powerline Communication, being the impedance of the grid one of them. The main objective of the present work is to provide a study on the impedance of the grid over this communication band. This study was done in a University environment which has a diverse number of unknown loads, considering the variation with time and location. The data acquisition system developed to conduct the study is shown. The analysis of the results shows that the local grid exhibits issues as least as severe as the ones presented by other authors in different countries and environments.Los sistemas de comunicación por la red eléctrica de banda angosta son ampliamente utilizados en aplicaciones como medidores inteligentes, automatización de hogares, y sistemas de control y comando de baja velocidad, entre otras. Sin embargo, las redes eléctricas no fueron diseñadas para transmitir datos y representan un ambiente hostil para las comunicaciones. En la bibliografía específica se encuentran estudios que evidencian las diversas problemáticas de las comunicaciones por la red eléctrica de banda angosta, siendo la impedancia una de las más importantes. El principal objetivo de este trabajo es proveer un estudio de la impedancia de la red eléctrica para esta banda de comunicación. Este estudio fue realizado en un ambiente Universitario que contiene un número diverso de cargas desconocidas, considerando las variaciones con respecto al tiempo y la ubicación. Se describe el sistema de adquisición desarrollado a medida para hacer el relevamiento. El análisis de los resultados muestra que la impedancia de la red presenta problemas para la comunicación PLC al menos tan severos como los relevados en otros estudios realizados en diferentes países y entornos
Implementación y ensayo de un demodulador FSK
Get PDFThis work describes the implementation and testing of a FSK demodulator, within the framework of a modem re-engineering for navy communications. It was developed over a Spartan 6 XCSLX25 FPGA with its code in VHDL. For testing, a modulator was implemented in a STM32F407 microcontroller where different noise levels were added to the signal to try out the system.En el presente trabajo se describe la implementación y ensayo de un demodulador FSK, en el marco de Re-Ingeniería de un modem para comunicaciones navales. El mismo de desarrolló sobre una FPGA Spartan 6 XCSLX25 con su código en VHDL. Para las pruebas se realizaron las modulaciones en un microcontrolador STM32F407 donde se agregaron distintos niveles de ruido para poner a prueba el sistema
CNN–LSTM con mecanismo de atención suave para el reconocimiento de acciones humanas en videos
Get PDFAction recognition in videos is currently a topic of interest in the area of computer vision, due to potential applications such as: multimedia indexing, surveillance in public spaces, among others. Attention mechanisms have become a very important concept within deep learning approach, their operation tries to imitate the visual capacity of people that allows them to focus their attention on relevant parts of a scene to extract important information. In this paper we propose a soft attention mechanism adapted to a base CNN–LSTM architecture. First, a VGG16 convolutional neural network extracts the features from the input video. Then an LSTM classifies the video into a particular class. To carry out the training and testing phases, we used the HMDB-51 and UCF-101 datasets. We evaluate the performance of our system using accuracy as an evaluation metric, obtaining 40,7 % (base approach), 51,2 % (with attention) for HMDB-51 and 75,8 % (base approach), 87,2 % (with attention) for UCF-101.El reconocimiento de acciones en videos es actualmente un tema de interés en el área de la visión por computador, debido a potenciales aplicaciones como: indexación multimedia, vigilancia en espacios públicos, entre otras. Los mecanismos de atención se han convertido en un concepto muy importante dentro del enfoque de aprendizaje profundo, su operación intenta imitar la capacidad visual de las personas que les permite enfocar su atención en partes relevantes de una escena para extraer información importante. En este artículo proponemos un mecanismo de atención suave adaptado para degradar la arquitectura CNN–LSTM. Primero, una red neuronal convolucional VGG16 extrae las características del video de entrada. Para llevar a cabo las fases de entrenamiento y prueba, usamos los conjuntos de datos HMDB-51 y UCF-101. Evaluamos el desempeño de nuestro sistema usando la precisión como métrica de evaluación, obteniendo 40,7 % (enfoque base), 51,2 % (con atención) para HMDB-51 y 75,8 % (enfoque base), 87,2 % (con atención) para UCF-101
Desarrollo de un sistema para el registro de variables termodinámicas en un equipo de enfriamiento
Get PDFThis project consisted of the design, implementation and calibration of a system for recording variables of the operation of a cooling equipment. It was sought to have parameters for the analysis of efficiency and optimal establishment of the work cycle. The measurement system was implemented in a refrigeration circuit of the Thermodynamics Laboratory of the FACENA-UNNE, considering normal working conditions.Este proyecto consistió en el diseño, implementación y calibración de un sistema de registro de variables del funcionamiento de un equipo de refrigeración. Se buscó contar con parámetros para el análisis de eficiencia y establecimiento óptimo del ciclo de trabajo. El sistema de medición se implementó en un circuito de refrigeración del Laboratorio de Termodinámica de la FACENA-UNNE, teniendo en cuenta las condiciones normales de trabajo
Control cinemático para un robot cuadrúpedo usando el Método de Newton-Raphson
Get PDFThe present work consisted of the implementation of a method for the solution of the inverse kinematic problem of a quadruped robot in four limbs with 3 degrees of freedom each. The proposed solution was supported by the application of an iterative method (Newton-Raphson) and special emphasis was placed on fine-tuning the algorithm parameters, that is, the number of iterations and the threshold distance, in order to guarantee the convergence of the solution in a few iterations. The work proposed to use the same method both for the function of walking by following the trajectory of a closed Bézier curve of five points, as well as for the control of body posture through the development of pitch and roll movements, and yaw from the base. The results of this solution were simulated in the PyBullet module to which the numerical values of the joints of the quadruped robot obtained from the inverse kinematics were exported to validate its behavior and movements in a simulated physical environment.El presente trabajo consistió en la implementación de un método para la solución del problema cinemático inverso de un robot cuadrúpedo cuyas cuatro extremidades contaron con 3 grados de libertad cada una. La solución propuesta se apoyó en la aplicación de un método iterativo (Newton-Raphson) y se hizo especial énfasis en afinar los parámetros del algoritmo, es decir la cantidad de iteraciones y la distancia umbral, a fin de garantizar la convergencia de la solución en pocas iteraciones. El trabajo propuso utilizar el mismo método tanto para la función de caminar mediante el seguimiento de la trayectoria de una curva de Bézier cerrada de cinco puntos, así como para la del control de postura del cuerpo a través del desarrollo de los movimientos de pitch, roll y yaw de la base. Los resultados de esta solución fueron simulados en el módulo PyBullet al cual se exportaron los valores numéricos de las articulaciones del robot cuadrúpedo obtenidas a partir de la cinemática inversa para validar su comportamiento y movimientos en un entorno físico simulado
Modelización numérica de la pérdida de carga inducida por radiación en celdas CMOS de puerta flotante
Get PDFThe radiation response of programmed/erased floating gate cells is studied by numerical simulations through a recently developed physics-based numerical model. The role played by oxide trapped charge in the overall threshold voltage shift with dose is properly evaluated by varying the capture rate of radiation-generated holes. A simplified analytical model is considered, and its limitations are discussed.Mediante un modelo numérico desarrollado recientemente y basado en principios físicos, se estudia la respuesta a la radiación de celdas de compuerta flotante programadas/borradas. El rol que juega la captura de carga en los óxidos en el desplazamiento total de la tensión umbral con la dosis es debidamente evaluado a través de la variación de la tasa de captura de los huecos generados por radiación. Se considera un modelo analítico simplificado y se discuten sus limitaciones
Soluciones para la medición de par y velocidad en bancos de ensayos de controladores de máquinas eléctricas
Get PDFThe continuous search for improvement in electromechanical developments requires a clear understanding of the torque measurement required in each application. The decisions made will have a profound impact on the quality and cost of the results. This article presents the principles normally used for sensing mechanical torque on a shaft and the reasons for the widespread use of strain gauges. The importance of differentiation between static and dynamic measurements and the current technologies used in each case are discussed. The relevant factors that define a transducer are described and a comparative analysis between them is carried out, to then examine the possible mounting methods, with their benefits and limitations. Finally, different low-cost solutions are proposed for the design of the torque and speed measurement section without sacrificing system performance, for different test benches for electrical machine controllers, including the necessary signal conditioning electronics. The article aims to be a tutorial compendium of topics to study to successfully implement a test bench without damaging the torque transducer or introducing measurement errors, since the information on these topics is scattered and it is difficult to access knowledge of the selection criteria and project procedures.La continua búsqueda de la mejora en los desarrollos electromecánicos impone una clara comprensión de la medición de par necesaria en cada aplicación. Las decisiones tomadas tendrán un profundo impacto en la calidad y el costo de los resultados. En este artículo se presentan los principios comúnmente empleados para el sensado de par mecánico en un eje y el porqué de la utilización extendida de las galgas extensiométricas. Se discuten la importancia en la diferenciación entre las mediciones estáticas y dinámicas, y las tecnologías actuales utilizadas en cada caso. Se describen los factores relevantes que definen a un transductor y se realiza un análisis comparativo entre ellos, para luego examinar los posibles métodos de montaje, con sus beneficios y limitaciones. Finalmente se proponen distintas soluciones de bajo costo para el diseño de la sección de medición de par y velocidad sin sacrificar el rendimiento del sistema, para diferentes bancos de ensayos para controladores de máquinas eléctricas, incluyendo la electrónica de acondicionamiento de señal necesaria. El articulo pretende ser un compendio tutorial de temas a estudiar para implementar con éxito un banco de ensayos sin dañar al transductor de par ni introducir errores de medición, ya que la información sobre esos temas está dispersa y es difícil acceder al conocimiento de los criterios de selección y procedimientos de proyecto
Análisis y modelado de un sistema para tomografía optoacústica basado en interferometría óptica heterodina
No full textIn this work, the source of the artifacts introduced in the images obtained with an optoacoustic tomography system based on the software-defined optoelectronics concept are analyzed and characterized. It is shown that the measured signals are affected both by the cylindrical geometry of the optical sensor and by electrical noise. The latter has well-defined frequencies within the spectrum caused by the electronics used in the heterodyning process of the ultrasound optical detector. A way to include these effects in simulated signals is proposed and the model is tested against measurements. The results of this work will allow the use of the deep learning technique to improve the quality of the images obtained with this type of tomographic systems.En este trabajo se analizan y caracterizan las fuentes de los artefactos introducidos en las imágenes obtenidas con un sistema para tomografía optoacústica basado en el concepto de optoelectrónica definida por software. Se muestra que las señales medidas están afectadas tanto por la geometría cilíndrica del sensor óptico como por el ruido eléctrico. Este último posee frecuencias bien definidas dentro del espectro atribuibles a la electrónica usada en el proceso de heterodinaje del detector óptico de ultrasonido. Se propone una forma de incluir estos efectos en señales simuladas y se prueba el modelo comparándolo con mediciones. Los resultados de este trabajo permitirán el uso de la técnica de aprendizaje profundo para mejorar la calidad de las imágenes obtenidas con este tipo de sistemas tomográficos
Sincronización de relojes embebidos en Internet (E-SIC) sin hardware dedicado
Get PDFE-SIC is an algorithm designed to synchronize the clocks of embedded controllers through a Local Area Network (LAN) using 802.11 (WI-FI) technology. It’s based on the SIC algorithm that synchronizes frequency between the clocks by taking advantage of the symmetry of the networks round trip time. By considering an historic window of measurements and the usage of the mode as an estimation tool, the E-SIC algorithm has achieved absolute clock sync between two devices with a higher accuracy than two milliseconds without the requirement of extra hardware.E-SIC es un algoritmo diseñado para la sincronización de relojes en controladores embebidos a través de una red local (LAN) con tecnologı́a 802.11 (WI-FI). Dicho algoritmo esta basado en el algoritmo SIC que sincroniza frecuencia entre relojes suponiendo la simetrı́a en los caminos de ida y retorno de los mensajes. Al utilizar una ventana de tiempo histórica y la moda como herramienta de estimación, el algoritmo E-SIC logra sincronización entre dispositivos con una exactitud mejor que dos milisegundos sin necesidad de hardware extra