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tesis de grado
Publicado 2021
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Moverse de un lugar a otro para cumplir una determinada tarea sin intervención humana es uno de los mayores retos que debe superar un robot autónomo. Para lograrlo, el robot debe encontrar el camino más corto desde un punto inicial hasta un punto final en un mapa que representa su entorno haciendo uso de los métodos de Planeamiento de Caminos. Un problema común a varios métodos de Planeamiento de Caminos es la necesidad de explorar un área considerable del mapa lo cual implica un mayor uso de los recursos computacionales del robot. En este trabajo se propone introducir Rolling Window a los métodos de Planeamiento de Caminos Fast Marching para disminuir considerablemente el área de exploración necesaria. En consecuencia, un robot autónomo podría usar de forma más eficiente sus limitados recursos computacionales para encontrar el camino más corto.
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tesis de maestría
Publicado 2024
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El turismo moderno enfrenta el desafío de integrar tecnología avanzada para mejorar la experiencia del usuario y optimizar la gestión operativa. En este contexto, los sistemas multi-robot heterogéneos surgen como una solución prometedora, pero su implementación enfrenta una barrera crítica: la falta de un sistema de comunicación eficiente que permita la interoperabilidad entre robots de distintos fabricantes y funcionalidades. Esta carencia limita su capacidad de colaborar, compartir recursos y adaptarse dinámicamente a las demandas de entornos turísticos. El problema es especialmente interesante porque aborda la convergencia de dos áreas clave: el creciente impacto del turismo en las economías globales y los avances en el Internet de las Cosas Robóticas (IoRT). La solución a este desafío no solo abre la puerta a una revolución en la automatización turística, sino que t...
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tesis de grado
Publicado 2024
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El área de la robótica continúa desarrollándose de manera vertiginosa a medida que pasan los años, esto no solo pasa en el ambiente industrial, sino que también los robots se encuentran interactuando con más frecuencia con las personas ya sea para conversar con ellas, cumplir algún tipo de orden o llevar y traer algún objeto; este tipo de robots son denominados robots sociales. Para cumplir todas estas acciones un robot social tiene que ser capaz de moverse entre diferentes entes en movimiento en un ambiente social de una manera aceptable para las personas, en donde en vez de moverse de un lado a otro de forma recta, pueda respetar el movimiento de estas, moviéndose en las zonas y direcciones por donde suelen caminar todos los entes alrededor del robot. El movimiento de un robot social tiene que ser libre de errores para que tenga una interacción adecuada con las personas reco...
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tesis de grado
Publicado 2018
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La característica de los nuevos sistemas de robots es que operan cada vez más desestructurados, es decir en ambientes que son impredecibles, para ello los robots están dotados de sensores que dan información del entorno en tiempo real, para poder realizar la navegación autónoma. Hoy en día la robótica tiene entre sus principales objetivos dotar al robot de autonomía, con la finalidad de que los robots sean capaces de navegar de forma autónoma en los lugares de geografía desconocida, es así que el presente trabajo proporciona una amplia visión del problema de Localización y Modelado Simultaneo o SLAM “Simultaneous Localization and Mapping” que es el método para poder desarrollar la lógica de darle la referencia del lugar donde se encuentra el Robot y tener un barrido de la zona alrededor de este mismo. Para poder desarrollar el algoritmo se requirió de la teoría de p...
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tesis de grado
Publicado 2020
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Esta tesis trata con comandos de voz y un robot prototipo para resolver el problema de guíado de personas invidentes en ambientes cerrados sin desniveles. Normalmente, para este tipo de aplicaciones se debe empezar desde cero, pero al utilizar la plataforma Robótica para Robots (ROS) no es necesario hacerlo ya que se puede partir de trabajos previos, por ello se hace una revisión de la arquitectura de los sistemas robóticos, sensores y los algoritmos para navegación más usados con el fin de conocer sus principios básicos. El robot considerado es el Turtlebot en su versión 3 que es un robot de bajo costo basado en la plataforma ROS para labores de mapeo, localización y navegación, dichos algoritmos ya los encontramos en diferentes paquetes de libre acceso en los repositorios. Con todo ello, se procedió a realizar cambios físicos al robot prototipo, necesarios para realizar la ...
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tesis de grado
Publicado 2025
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Este trabajo presenta el diseño, desarrollo e implementación de un sistema compuesto por un robot y un sistema de riego remoto basado en la tecnología de Internet de las Cosas (IoT) para optimizar el proceso de siembra de maíz y mejorar la agricultura. sistema de riego remoto basado en la tecnología de Internet de las Cosas (IoT) para optimizar el proceso de siembra de maíz y mejorar la productividad agrícola en Perú. productividad agrícola en Perú. El robot consta de sensores, así como un nodo central para la activación de actuadores y una interfaz de servidor web. El robot determina las acciones de riego a través de sensores de humedad del suelo, así como el estado del clima con sensores de humedad y Los datos se obtienen en tiempo real durante el funcionamiento del sistema. La aplicación piloto muestra la eficacia del robot en terrenos ideales y perturbados, obteniendo ...
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tesis de maestría
Publicado 2024
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El objetivo de la presente tesis es utilizar redes neuronales para el entrenamiento de reconocimiento de imágenes y voz, con los cuales sera capaz de dar acceso a las personas capacitadas y calificadas para poder controlar el brazo robot. La detección del rostro se divide en 4 partes: CAPTURA DE ROSTRO: se creara una base de datos del rostro de la persona autorizada para controlar el brazo robot. se tomaran fotos del rostro en distintos ángulos y con distinta iluminación. Mientras mas grande y variada sea la base de datos, mejor sera para el entrenamiento de la red neuronal. Se almacenaran las imágenes en un mismo tamaño de 150x150 pıxeles y se transformaran a escala de grises. ENTRENAMIENTO PARA RECONOCIMIENTO DE ROSTRO CON REDES NEURONALES: se propone usar jupiter notebook para el entrenamiento de las redes neuronales. importaremos opencv y numpy. Antes de que podamos entrenar u...
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tesis de grado
Implementation of a Robotic Arm Control for EOD Applications Using an Immersive Multimodal Interface
Publicado 2025
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El avance de las interfaces multimodales tiene como objetivo proporcionar una interfaz de usuario intuitiva para mejorar el desempeño de diversas tareas. La robótica teleoperada en tareas de Desactivación de Artefactos Explosivos (EOD) requiere que el operador realice tareas de maniobras complejas para controlar un brazo robótico. Problemas como la pérdida de percepción de profundidad, degradación de la percepción visual, retardo del sistema y una alta carga de trabajo mental en el control de los elementos robóticos hacen que estas tareas requieran largos periodos de entrenamiento, amplio conocimiento del funcionamiento del robot y demanden un gran esfuerzo del operador para realizar una tarea de manera eficiente y evitar situaciones catastróficas en el manejo de paquetes explosivos. Para solucionar esto, se propone una interfaz multimodal basada en la creación de un entorno o...
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tesis de maestría
Esta investigación plantea el problema de generar una marcha para un robot humanoide a partir de la imitación de un ser humano, para ello, la información cinemática capturada del movimiento humano es utilizada y aplicada en la propuesta basada en una primera etapa en el mapeo desde los puntos de captura del movimiento humano hasta las articulaciones de robots humanoides, y en una segunda etapa de aprendizaje desde la generación de pequeñas perturbaciones de los movimientos mapeados hasta el entrenamiento del modelo de aprendizaje, con el fin de ajustar las posiciones de las articulaciones del humanoide para imitar el movimiento humano. La investigación muestra el estado del arte de trabajos relacionados y plantea una clasificación diferenciando entre técnicas con y sin imitación. La propuesta muestra un esquema que toma la secuencia de una marcha humana y la réplica en un robo...
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tesis de maestría
Esta investigación plantea el problema de generar una marcha para un robot humanoide a partir de la imitación de un ser humano, para ello, la información cinemática capturada del movimiento humano es utilizada y aplicada en la propuesta basada en una primera etapa en el mapeo desde los puntos de captura del movimiento humano hasta las articulaciones de robots humanoides, y en una segunda etapa de aprendizaje desde la generación de pequeñas perturbaciones de los movimientos mapeados hasta el entrenamiento del modelo de aprendizaje, con el fin de ajustar las posiciones de las articulaciones del humanoide para imitar el movimiento humano. La investigación muestra el estado del arte de trabajos relacionados y plantea una clasificación diferenciando entre técnicas con y sin imitación. La propuesta muestra un esquema que toma la secuencia de una marcha humana y la réplica en un robo...
11
tesis de grado
Publicado 2024
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Este artículo presenta el desarrollo de una interfaz de usuario multimodal para el control sin contacto de un robot clínico. Este sistema integra a la perfección distintas modalidades de control: comandos de voz, un guantelete con acelerómetro integrado y un casco de realidad virtual (VR) para mostrar video del robot y alertas del sistema en tiempo real. Al combinar estos enfoques de control, se ha establecido un medio más versátil e intuitivo de comandar el robot. Esta afirmación encuentra respaldo a través de evaluaciones integrales realizadas tanto con profesionales experimentados como con novatos en el dominio de la robótica clínica, todo dentro de un entorno experimental controlado. La diversa gama de resultados de las pruebas demuestra inequívocamente la eficacia del sistema. Confirman la capacidad del sistema para gobernar de manera competente un brazo robótico en el e...
12
tesis de grado
Publicado 2023
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Uno de los mayores problemas a los que se enfrentan los discapacitados es obtener una prótesis adecuada de bajo costo. Para abordar este problema, se realizó el diseño e implementación de una prótesis transradial controlada por señales electroencefalográficas (EEG). Esta prótesis es una alternativa a las prótesis que utilizan señales electromiográficas (EMG), las cuales son muy complejas y agotadoras para el paciente. Recolectamos datos de señales EEG utilizando el sensor Emotiv Insight, que luego fueron procesados para controlar el movimiento de la prótesis, conocida como Zero Arm. Además, incorporamos algoritmos de Machine Learning para clasificar diferentes tipos de objetos y formas. La prótesis también cuenta con un sistema de retroalimentación háptica, que simula la función de los mecanorreceptores en la piel, proporcionando al usuario una sensación de tacto al u...
13
tesis de grado
Publicado 2025
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Esta investigación explora el uso de brazos robóticos SCARA operados mediante interfaces de Realidad Virtual Inmersiva (IVR), para mejorar la interacción humano-robot en tareas de manipulación remota. El problema abordado es la limitada comprensión del desempeño de usuarios no expertos en teleoperación frente a métodos convencionales. Aunque la IVR ofrece una interacción inmersiva, su efectividad en usuarios con poca experiencia sigue poco estudiada. Se desarrolló un sistema basado en IVR que permite una interacción natural para ejecutar tareas de pick-and-place. Los usuarios controlan el brazo robótico en tiempo real dentro de un entorno virtual mediante gestos manuales e interacción espacial. La evaluación experimental incluyó doce participantes que realizaron tareas estandarizadas con interfaces IVR y convencional. El desempeño se midió mediante tiempo de ejecución, ...
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tesis de grado
Publicado 2022
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Este documento presenta un sistema de operación asistida de un brazo robótico para el posicionamiento cerca de un artefacto explosivo seleccionado por el usuario a través de la visualización de las cámaras en la pantalla. Dos cámaras no convergentes montadas en el brazo robótico en configuración cámara en mano proporcionan las coordenadas tridimensionales (3D) del objeto que se está siguiendo, utilizando una técnica de reconstrucción 3D con la ayuda del algoritmo de desplazamiento medio adaptativo continuo (CAMSHIFT) para el seguimiento de objetos y la coincidencia de características. La cinemática inversa del robot se implementa para situar el efector final cerca del explosivo, de forma que el operario pueda realizar la operación de agarrar la granada con mayor facilidad. La cinemática inversa se implementa en su forma geométrica, reduciendo así la carga computacional....
15
tesis de grado
Publicado 2024
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La robótica teleoperada en los últimos años ha demostrado ser un valioso apoyo en tareas de EOD; una mejora notable en los sistemas que controlan estos robots han sido las Interfaces Naturales de Usuario (NUI); sin embargo, la investigación que implementa este tipo de sistemas no se centra en la estabilidad de los movimientos del brazo robótico, necesaria para este tipo de aplicaciones debido al peligro que supone trabajar con explosivos. En este trabajo, proponemos la implementación de un Procesamiento Óptimo de Señales para una interfaz NUI basada en el controlador Leap Motion (LM). El objetivo principal de esta investigación es identificar correctamente los movimientos intencionados del operador, conseguir una alta estabilidad de la pinza robótica y suprimir los temblores fisiológicos de la mano del operador, considerando no aumentar la carga de trabajo mental y no disminui...
16
tesis de grado
Publicado 2023
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Una interfaz humano-robot global que satisfaga las necesidades de los Técnicos Especialistas en Desactivación de Artefactos Explosivos (TEDAX) para la manipulación de un brazo robótico es de suma importancia para que la tarea de manipulación de explosivos sea más segura e intuitiva, además de proporcionar una alta usabilidad y eficiencia. El objetivo de este artículo es evaluar el rendimiento de un sistema multimodal para un brazo robótico basado en una interfaz natural de usuario (NUI) y una interfaz gráfica de usuario (GUI). Se comparan las interfaces mencionadas para determinar la mejor configuración para el control del brazo robótico en aplicaciones de desactivación de artefactos explosivos (EOD) y mejorar la experiencia de usuario de los agentes TEDAX. Las pruebas se realizaron con el apoyo de agentes policiales de la Unidad de Desactivación de Artefactos Explosivos-Ar...
17
tesis de grado
Publicado 2025
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Una alta precisión de seguimiento y una rápida convergencia son características esenciales en el control de robots móviles con ruedas para aplicaciones de navegación autónoma. Sin embargo, el diseño de un sistema de control para estos robots enfrenta desafíos significativos debido a la complejidad inherente de su dinámica no lineal y a su naturaleza no holonómica y subactuada. Este artículo presenta un nuevo marco de control para el seguimiento de trayectorias de un robot móvil de tres ruedas (3WMR), considerando perturbaciones internas y externas. Para abordar la dinámica no lineal incierta y no holonómica subactuada del 3WMR, se propone una estrategia de **Control Jerárquico Adaptativo Rápido por Modo Deslizante Terminal** (AHFTSMC, por sus siglas en inglés). En este enfoque, un esquema de red neuronal adaptativa ajusta en tiempo real los coeficientes de la superficie ...
18
tesis de grado
Publicado 2021
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Actualmente, los robots autónomos están jugando un papel importante en las actividades académicas, tecnológicas y científicas. Por lo tanto, su comportamiento se está volviendo más complejo. Una aplicación particular de los robots autónomos es en el contexto del problema Simultaneous Localization and Mapping (SLAM), donde las principales tareas son mapear un entorno y localizarse a sí mismos. Para asegurar soluciones eficientes e interoperables al problema de SLAM, es necesario contar con una representaci´on del conocimiento relacionado, a trav´es de un modelo est´andar, flexible y bien definido. Como lo demuestran muchos trabajos existentes, las ontologías parecen ser una clara solución para representar el conocimiento complejo. En la actualidad, no hay estudios sobre ontolog´ıas que modelen directamente el problema SLAM. Sin embargo, hay varios trabajos que se enfocan ...
19
tesis de grado
Publicado 2022
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En el campo de la teleoperación robótica, los robots móviles son empleados como dispositivos esclavos para realizar tareas a largas distancias en lugares peligrosos e inaccesibles por el humano, ello debido a que, en un sistema de teleoperación existe un dispositivo maestro (operado por un ser humano), que replica movimientos en el dispositivo esclavo a través de un joystick, una computadora o un dispositivo cuyos comandos de control de movimiento son transmitidos por un medio alámbrico o inalámbrico; Sin embargo, cuando la distancia entre el robot móvil y el dispositivo maestro supera el límite de comunicación y, sobre todo, el límite de control, el dispositivo esclavo podría perderse e incluso en un lugar inaccesible por el humano, ya que el impacto negativo de la inestabilidad, que se produce por los retardos en el intercambio de información, actúa sobre el robot móvil....
20
tesis de grado
Publicado 2022
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En la robótica social, los robots disponen de diversos sensores que le ayudan a conocer su entorno y, por ende, a modelar la interacción con los humanos. La información recolectada, ayuda al robot social a planificar sus acciones y que este tenga un comportamiento socialmente aceptable. Para el caso particular de ambientes donde es común que se formen grupos de personas, como museos, hospitales, restaurantes, una característica deseable en los robots sociales es que sea capaz de detectar las emociones de las personas que se encuentran a su alrededor. Así, un robot social puede estimar la emoción del ambiente y de acuerdo a esta información planificar una trayectoria, modificar su comportamiento y generar una interacción positiva con las personas. Este trabajo busca desarrollar un modelo basado en el aprendizaje automático para reconocer la emoción de una escena a través de lo...
