Maestría en Mecatrónica y Control
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Ítem Comparación de estrategias de navegación colaborativa para robótica móvil(Universidad Autónoma de Manizales, 2015) Martínez Puerta, John Jairo; Vallejo Jiménez, Margarita María; Avilés S., Oscar Fernando; Flórez Hurtado, Rubén DaríoEn el presente trabajo se comparan dos estrategias de navegación colaborativas, enmarcadas en el contexto de grupos de múltiples robots móviles, aplicados a la búsqueda de rutas óptimas entre un punto de partida y un punto de destino cuya ubicación es desconocida. Se describen las tendencias de la robótica móvil colaborativa y los enfoques de Inteligencia Artificial aplicados, haciendo énfasis en los sistemas de múltiples agentes y las metaheurísticas comúnmente usadas en este ámbito. Posteriormente se hace un análisis de las arquitecturas y se propone una arquitectura inspirada en un sistema nervioso biológico. Finalmente se hace un estudio estadístico que contrasta una estrategia tipo enjambre con una estrategia tipo multiagente, a partir de simulaciones de sistemas multi-robot, con el fin de determinar cuál de estas presenta mejor desempeño para ejecución de tareas colectivas, en ambientes simulados aplicadas a sistemas multi-robots.Ítem Diseño y construcción de un exoesqueleto para la asistencia en la marcha a pacientes con paraplejia flácida(Universidad Autónoma de Manizales, 2017) Franco Márquez, Hisnel; Rodríguez Sotelo, José Luis; Flórez Hurtado, Rubén DaríoHay un gran porcentaje de lesiones de la médula espinal en el mundo, donde el 44 % de estos casos termina en paraplejia. Herramientas tecnológicas actuales, tales como sillas de ruedas, restringen el movimiento que genera el aislamiento del paciente. En este trabajo se muestra el diseño y simulación de un exoesqueleto para ayudar a la marcha en pacientes con paraplejia flácida. El diseño mecatrónico se realizó utilizando la metodología QFD y los resultados del prototipo tienen características importantes con respecto a los exoesqueletos comerciales, tales como, precio, seguridad y ergonomía. El material seleccionado corresponde a la aleación de aluminio 1060 y los valores de la simulación por FEA entregan índices como la deformación, factor de seguridad y tensión equivalente mucho mayores que las requeridas. Como características innovadoras, el exoesqueleto tiene partes prefabricadas que permiten ajustar la altura para el usuario. El prototipo final puede ayudar a las personas con discapacidad en su movimiento, mejorando sustancialmente su calidad de vida.Ítem Prototipo de exoesqueleto para la rehabilitación motora de los dedos de la mano humana(Universidad Autónoma de Manizales, 2015) Rincón Jiménez, Alexander; Rodríguez Sotelo, José Luis; Avilés Sánchez, Oscar FernandoEl presente documento de investigación contiene el diseño y construcción de una prótesis robótica, que ayuda en tratamientos de fisioterapia para las extremidades superiores a nivel de los dedos de la mano. El sistema se puede emplear en terapias pasivas, entendiéndolas, como ejercicios que requieren de la manipulación y movilización de la extremidad con la ayuda de un dispositivo o un profesional. El exoesqueleto está constituido por subsistemas: electrónicos, mecánicos y computacionales; los cuales permiten el movimiento natural de los dedos. Para su funcionamiento el dispositivo utiliza como actuadores, cinco servomotores que simulan el movimiento de los dedos de la mano, proporcionando la fuerza esencial para realizar ejercicios de flexión y extensión considerados como los movimientos indispensables en las terapias ocupacionales. Dentro de este documento se plantea un diseño de exoesqueleto partiendo de un análisis de requisitos, seguido de un estudio de materiales y como estos se comportan ante las fuerzas que sobre el actúan. Así mismo se puede observar en capítulos posteriores un análisis cinemático que describe las posiciones del exoesqueleto diseñado. La construcción, programación y pruebas del prototipo se pueden encontrar en los capítulos finales del libro.Ítem Reconocimiento de comandos de voz en español orientado al control de una silla de ruedas(Universidad Autónoma de Manizales, 2015) Gil Vásquez, Lily Jhohana; Flórez Hurtado, Rubén Darío; Castillo Ossa, Luis FernandoEl propósito de un sistema de reconocimiento del habla es tomar como entrada la forma de onda acústica de la voz humana y producir como salida una cadena de palabras equivalente [1]. Para lograr dicho resultado, la señal de voz ingresa a un módulo de procesamiento de señales en el que se extraen los vectores de características sobresalientes que son enviados posteriormente al decodificador; el decodificador utiliza tanto un modelo acústico como un modelo de lenguaje para generar finalmente la secuencia de palabras que tienen la máxima probabilidad de asemejarse a los vectores de características de entrada [2]. El modelo acústico es esencial para definir el comportamiento del sistema, este se obtiene con corpus de habla (ficheros de voz que contienen los datos de una amplia población de oradores con su correspondiente transcripción) de voces recogidas en el mismo idioma en el que se realizará el reconocimiento, mientras más robusto sea el corpus mejor será su desempeño. Si bien existen varias herramientas de software para realizar desarrollos con reconocimiento del habla, el hecho de que este proyecto es desarrollado para comandos en español limita su escogencia y finalmente se opta por hacer el desarrollo con el SAPI de Microsoft que para este idioma ya tiene un desarrollo importante. Otras herramientas como “Julius” solo ponen a disposición modelos acústicos completos en japonés o en otros pocos idiomas principalmente el inglés.