Wilson Hernández, Carol Martínez
Jorge Jiménez, Ignacio Chang
Diseño e implementación de un sistema de control para el proceso de deshidratación de cárnicos
Juan David Maya Suárez, Alexánder Martínez Álvarez
Simulación dinámica de un sistema de control de movimiento con motor síncrono de imán permanente
Camilo A. Pinzón, Ricardo E. Ramírez
Juan Sebastián Rueda González, Alexánder Martínez Álvarez
Evaluación de técnicas de planificación de trayectoria para robots móviles en V-REP
Harold Ruiz, Laura Rodríguez, Andrés Pantoja y Jon Barco
Introducción
En la actualidad, las disciplinas relacionadas con la automatización y la robótica están aportando al desarrollo de diferentes áreas, tanto productivas como de servicios. Encontramos dispositivos y sistemas robotizados y automatizados en la industria, en la agricultura, en campos relacionados con la salud humana, en la educación y en muchos otros ámbitos. Esto hace que las universidades en todo el mundo estén apostando por el desarrollo y la evolución de dichas disciplinas, además de procurar la interacción entre ellas potenciando la cooperación y el trabajo multi y transdisciplinar.
Dado que el objetivo principal de este libro es la difusión de los aportes realizados por miembros de la Red LACAR en diferentes universidades del continente americano y España, se hace pertinente mencionar algunos ejemplos del desarrollo de estas áreas del conocimiento, cuya aplicación en diversos campos hace posible su avance. En el campo de las aplicaciones de la automatización y la robótica en la agricultura, se pueden mencionar diferentes trabajos, como el realizado en el Tecnológico de Monterrey (México), donde se presenta el diseño y la implementación de un robot recolector de nuez, de bajo costo y baja complejidad mecánica, capaz de realizar los movimientos y acciones necesarias para la recolección en terrenos complejos [1].
Por su parte, en la Pontificia Universidad Javeriana (Colombia) [2] han planteado la integración de métodos conocidos de visión por computadora para identificar la etapa de madurez de las frutas Asaí, Seje y Moriche (palmas amazónicas), con base en imágenes aéreas adquiridas con un vehículo aéreo no tripulado (UAV). En esta misma área de aplicación, en la Universidad de Pamplona (Colombia) han desarrollado un trabajo en el que se identifican los primeros síntomas de la presencia de plagas en los cultivos de plantas de papa mediante la aplicación de técnicas y algoritmos de visión artificial, ayudando a los productores a reducir el tiempo y el dinero invertido en el control de dichas plagas, a la vez que se mejora la calidad de los alimentos al contener menos cantidad de productos químicos, perjudiciales para la salud de las personas [3]. Adicionalmente, un aporte interesante se efectuó en la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito (Colombia) [4], donde se muestran los resultados de simulación de un algoritmo desarrollado para ejecutar el proceso de planeación de trayectorias de vehículos aéreos no tripulados en entornos agrícolas de forma autónoma.
Otro campo de aplicación en el que se han realizado avances en Latinoamérica es el de la prevención y gestión de riesgos. Entre los trabajos destacados en este campo está el realizado en el Tecnológico de Monterrey (México), [5] donde se proponen algunas ideas innovadoras sobre el uso de robots de bajo costo en escenarios de emergencia y se presenta el diseño e implementación de un robot articulado de tracción continua de bajo costo, bajo consumo de potencia y alta adaptabilidad a diferentes terrenos. Por su parte, en la Universidad Tecnológica de Panamá (Panamá) desarrollaron un prototipo de sistema de alertas tempranas (SAT) [6] que incluye el modelo hidráulico del río Pacora, una red de sensores para la detección de las condiciones de alerta por crecientes del río y un sistema de comunicación para la difusión de dicha alerta, que incluye a personas con discapacidad visual o auditiva.
Por otro lado, en la Universidad de Texas A&M (EE. UU.) se han realizado varios aportes en el campo de los sistemas de apoyo y promoción de la salud humana. En el primero de estos trabajos [7], se presenta una estrategia novedosa que combina la teoría probabilística bayesiana con la tecnología de realidad mixta o híbrida, para evaluar el sistema sensoriomotor de una persona. En un segundo trabajo [8], han propuesto una nueva tecnología que asista a la salud y el rendimiento de los astronautas durante las misiones espaciales de larga duración, pues aunque actualmente existen métodos para mantener el estado físico a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS), los resultados no son ideales. Un tercer trabajo realizado en esta universidad [9], muestra el desarrollo de una nueva metodología para la localización de campos magnéticos, cuyo enfoque podría usarse dentro del dominio de la salud y atención médica, como por ejemplo: en el espacio para monitorear a los astronautas durante la ejecución de ejercicios de fuerza y ejercicios aeróbicos, para la evaluación de terapias de rehabilitación en las personas de edad avanzada, para la evaluación de movimientos del cuerpo humano en sobrevivientes de derrame cerebral, así como también en pacientes con trastornos sensorio-motores.
En esta misma área de aplicación, el trabajo realizado en la Universidad Autónoma de Coahuila (México) [10] presenta el diseño y el análisis cinemático de un robot que podría asistir en actividades comunes de rehabilitación de extremidades inferiores, como son el movimiento de sentado a levantado y la marcha. Así mismo, con base en un trabajo conjunto entre la Universidad de Alcalá (España), la Universidad Tecnológica de Panamá (Panamá) y la Universidad Autónoma de Santo Domingo (República Dominicana) [11], se propone un sistema orientado a e-Health que sirve para pre-diagnosticar enfermedades infectocontagiosas, utilizando señales biomédicas que a su vez son útiles para la construcción de los modelos predictivos.
En cuanto al campo de las aplicaciones industriales, la Universidad Autónoma de Bucaramanga (Colombia) presenta el diseño de un banco de pruebas para realizar un proceso electroquímico de anodizado en una pieza de aluminio [12], cuyo objetivo es analizar la influencia de la solución electrolítica, la temperatura y la corriente en la formación de la capa anódica, así como controlar la temperatura y la corriente del sistema. Por otra parte, en un trabajo conjunto de la Institución Universitaria ITSA y la Universidad del Norte (Colombia), [13] se aborda el problema de encontrar el valor óptimo para hiper-parámetros, como el número de capas y el número de neuronas por capa, para una Red Neural Artificial (ANN) completamente conectada, particularmente en problemas de regresión. La estrategia de optimización propuesta se pone a prueba en diferentes conjuntos de datos relacionados con diversas aplicaciones industriales: i) predicción del rendimiento de algoritmos de exploración para robots móviles; ii) predicción de la resistencia a la compresión del hormigón; ii) predicción de la producción de energía de una planta de energía; y iv) predicción de la calidad del vino. A su vez, la Universidad de Pamplona (Colombia) [14] desarrolla un control sensorless para un motor de inducción, mediante un convertidor multinivel trifásico con optimización del contenido armónico en voltajes de línea.
Otros ejemplos de aplicación en la