Maestría en Ingeniería - Automatización Industrial

URI permanente para esta colecciónhttps://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/81872

Examinar

Mostrando 1 - 20 de 175

Diseño e implementación de un dispositivo de pruebas de disparo de armas de corto alcance
(Universidad Nacional de Colombia, 2025) Vivas Moscoso, Nayan Rafael; Camargo Bareño, Carlos Iván; Vivas Moscoso, Nayan Rafael [0001367564]
En el laboratorio balístico de INDUMIL se realizan diferentes ensayos balísticos para verificar el correcto funcionamiento de las armas y municiones producidas o en desarrollo. Estos ensayos son ejecutados de manera frecuente por los operarios que ven afectada su salud por la constante exposición a los gases de los disparos y el repetitivo accionamiento manual. Para mejorar las condiciones de los operarios y optimizar el tiempo de ejecución de las pruebas, se decide automatizar el proceso mediante el diseño y construcción de un dispositivo de ensayo y pruebas de disparo de armas de corto alcance, iniciando el diseño mecánico del dispositivo y a partir del mismo, el diseño de un sistema embebido para su respectivo control. Se seleccionan los componentes del hardware, software y comunicación del prototipo, se realiza la programación del dispositivo, se comprueba el funcionamiento del control, se construye y se prueba el prototipo, por último, describe el procedimiento para que sea replicado en INDUMIL y se emiten las conclusiones pertinentes. (Texto tomado de la fuente)
Implementación de tecnologías de industria 4.0 y sintonización de lazos de control de los procesos del laboratorio de Instrumentación, Supervisión y Control (LISC)
(Universidad Nacional de Colombia, 2025) Polania Vargas, Nestor Eduardo; Rosero Garcia, Javier Alveiro; Electrical Machines & Drives, Em&D
En este trabajo se implementan metodologías en el laboratorio enfocadas a la industria 4.0, utilizando la infraestructura actual con el fin de migrar los datos de los diferentes instrumentos mediante un sistema SCADA desarrollado de manera local y remota desde un servidor en la nube los cuales funcionan como enlace y distribuidor desarrollado con comunicación enfocada en el internet de las cosas (MQTT-Message Queuing Telemetry Transport) para monitorear las variables desde cualquier dispositivo final configurado a la dirección IP asignada por el servidor en la nube. Adicionalmente se realiza la caracterización y sintonización del lazo temperatura utilizando diferentes técnicas de diseño implementados con el Controlador Lógico Programable (PLC). Los resultados de este trabajo es un punto de partida para el desarrollo de sistemas robustos para el monitoreo remoto y optimización de los diferentes procesos de la industria colombiana enfocados en industria 4.0 a partir de la estructura tradicional de automatización (Texto tomado de la fuente).
Control de posición para un cuadricóptero basado en un sistema de realidad virtual
(Universidad Nacional de Colombia, 2024) Larotta Mariño, Lorena Andrea; Ramos Fuentes, Germán Andrés; Electrical Machines & Drives, Em&D
Los sistemas de posicionamiento para los UAVs en aplicaciones en interiores, suelen presentar problemas con los sensores convencionales, por ejemplo, los sensores basados en marcos de referencia absolutos, con frecuencia introducen errores en las mediciones cuando hay cambios mínimos en la posición, o los sistemas de posición basados en cámaras de alta velocidad y sistemas servo visuales, computacionalmente tienen una carga alta y limitaciones en la calidad de la imagen, y generalmente son bastante costosos. Para contrarrestar esos problemas, por sus características, ha surgido un interés en el uso de sensores de realidad virtual para el control de posición en UAVs. Estos sensores son asequibles, tienen una alta exactitud y funcionan bien en condiciones de poca luz sin depender de redes de comunicación. Además, son resistentes a la interferencia de otros sensores y pueden rastrear múltiples puntos de referencia simultáneamente. El uso de sensores de realidad virtual como sistema de posicionamiento mejora significativamente el desempeño en el seguimiento de trayectorias de UAVs en entornos interiores, aumenta la seguridad y facilita la investigación, debido a su bajo costo. Este trabajo describe el procedimiento implementado para integrar la tecnología de realidad virtual en el control de un dron de software libre. Además, detalla las modificaciones realizadas al firmware del dron con el objetivo de adoptar esta tecnología mediante un nuevo diseño de controlador PID. Este controlador se aplicó para el seguimiento de trayectorias utilizando sensores de realidad virtual, y los resultados demuestran una reducción en el error de posición en comparación con el controlador PID en cascada diseñado por el fabricante del dron. (Texto tomado de la fuente).
Closing the Gap between supervisory control theory and the real world: implementing supervisors in simulated industrial environments
(Universidad Nacional de Colombia, 2024) Rodriguez Pereira, Mateo Andres; Bermeo Clavijo, Leonardo Enrique; Sepúlveda Oviedo, Edgar Hernando
The expansion of global industry requires increasingly sophisticated and flexible automation and control systems. This work intends to address the challenge of implementing these systems by leveraging Supervisory Control Theory (SCT), which offers a formal, simple, and flexible method for controlling production plants. SCT abstracts these plants as Discrete Event Systems (DES) and models their behavior through automata triggered by discrete events. By translating automata models into Structured Text code adhering to the IEC61131 standard, this work bridges the gap between SCT and real-world applications. The implementation was tested using a Python library developed to synthesize and generate structured text code, integrating TCT library functionalities. Three manufacturing plants of varying complexity were modeled using Factory I/O software, with supervisors synthesized for each plant and their respective Structured Text code implemented on the openPLC platform. This research demonstrates the feasibility and effectiveness of supervisor-based control systems in simulated and very realistic industrial environments, addressing key issues such as the avalanche effect, causality, and event choice. The findings of this work underscore the potential for modular and efficient supervisory control design in the industry, laying the groundwork for future research and applications in SCT implementation.
Neutron flux modeling of the IAN-R1 nuclear reactor using data-driven techniques
(Universidad Nacional de Colombia, 2024) Amorocho Marciales, Andrés Felipe; Sofrony Esmeral, Jorge Iván; Sistemas Aeroespaciales y Vehículos Autónomos (SAVA)
Conventional models for predicting the power output of nuclear reactors often encounter difficulties due to uncertainties in system parameters, loss of dynamic information from simplifications or linearizations, and, in some instances, improper control rod calibration that affects input modeling accuracy. This paper introduces a novel approach for modeling the power of the IAN-R1 nuclear reactor in Colombia, leveraging the Koopman operator framework through Extended Dynamic Mode Decomposition (EDMD). Various DMD algorithms were tested to identify the most suitable one for approximating the Koopman matrix, ensuring better system representation. Despite the inherent challenges associated with the reactor’s operational data acquisition, such as incomplete or inconsistent datasets, a comprehensive and reliable database was successfully constructed, capable of capturing the reactor’s normal operational behavior. The proposed model not only estimates the reactor’s power but also provides predictions for the radiation dose rate. The validation of the Koopman model was conducted by comparing its poles with those of other models, and the results were further evaluated against actual operational data from the reactor. The findings demonstrate that the proposed model performs well, offering adaptability to changes in core configuration and system parameters.
Diseño e implementación de diferentes estrategias de control para un rectificador PFC con topología de convertidor Boost Interleaved
(Universidad Nacional de Colombia, 2024) Morales Rojas, Edwin Javier; Ramos Fuentes, Germán Andrés
En este documento se presentan los resultados obtenidos de la implementación de tres estrategias de control en un sistema de corrección dinámica del factor de potencia (PFC) utilizando la topología Boost Interleaved. Las estrategias evaluadas son el Control Proporcional Integral (PI), el Control Basado en Observador GPI y el Control en Modos Deslizantes basado en Observador GPI. La comparación de estas estrategias se centra en tres aspectos clave: la capacidad de rechazo de perturbaciones, la reducción del porcentaje de distorsión armónica total, y la corrección del factor de potencia, además del seguimiento de la referencia de corriente. Se ha escogido la topología Boost Interleaved por ser una topología eficaz en aplicaciones de PFC debido a sus características destacadas: 1. Reducción de la Corriente de Entrada: Permite dividir la corriente de entrada entre varios inductores, reduciendo el estrés en cada uno y minimizando la corriente de entrada total, lo cual mejora la eficiencia del sistema y reduce el tamaño del filtro de entrada. 2. Mejora del Factor de Potencia: Esta mejora la corrección del factor de potencia al proporcionar una corriente de salida más suave y menos ondulada, lo que reduce la distorsión armónica y cumple con las normativas de calidad de energía. 3. Menor Ondulación de Corriente: Gracias a la intercalación de las fases, se reduce la ondulación de corriente en la salida del convertidor, lo cual es crucial para aplicaciones que requieren una salida de voltaje estable y limpia. 4. Aumento de la Capacidad de Manejo de Potencia: La topología Boost Interleaved permite manejar mayores potencias en comparación con un convertidor Boost tradicional, lo que la hace adecuada para aplicaciones de alta potencia. Cada una de las estrategias de control fue implementada en este convertidor AC-DC, bajo condiciones nominales. Todas se enfocan en el lazo de corriente del convertidor, con el objetivo de identificar cuál ofrece el mejor rendimiento en términos de control de voltaje y balance de potencia. Las tres estrategias de control implementadas en el sistema convertidor AC-DC Boost Interleaved (control Proporcional Integral (PI), el control GPI con observador de estados y el control en Modo Deslizante con Observador GPI), cumplen con los objetivos planteados al mantener un Factor de Potencia (FP) superior a 0.9 y un Total de Distorsión Armónica (THD) inferior al 5%, según lo establecido por la norma IEC 61000 3-2. Sin embargo, se destaca que tanto el control PI como el control en Modo Deslizante presentan un mejor desempeño global frente al control GPI debido a la menor distorsión armónica obtenida. (Texto tomado de la fuente).
Gestión de activos de la norma ISO 55001 en estaciones de carga para vehiculos eléctricos en Colombia
(Universidad Nacional de Colombia, 2024) Rodriguez Palacios, Rene Alfonso; Pavas Martínez, Fabio Andres; Rosero Zúñiga, Laura Sofia; Rodriguez Palacios, Rene Alfonso [000900019343526X]
Teniendo en cuenta la relevancia en el uso de la norma ISO55001 - Gestión de Activos, este estudio se enfoca en los equipos Industriales y las energías renovables, así como su repercusión en el ámbito ambiental del sector industrial; permitiendo establecer el impacto económico en el tiempo, las utilidades esperadas y algunas opciones de mejora tecnológicas en 2 escenarios establecidos para una estación de recarga de automóviles híbridos o eléctricos en la ciudad de Bogotá, mediante el uso de energía solar empleando paneles monocristalinos, baterías de Ión – litio y demás componentes necesarios para su funcionamiento. Para lograr los resultados económicos, se realizó el análisis en periodos semestrales y considerando una tasa de inversión semestral del 11.24 % correspondiente a la tasa media de los CDT en Colombia en 2022. Esto con el fin de realizar un análisis comparativo de la intención de inversión de este capital. En el estudio se realizó la simulación en PHYTON de la degradación en el tiempo, de los principales componentes del sistema energía solar; logrando identificar que la variable “temperatura de operación” es un factor representativo en la vida útil de estos. Del mismo modo, en el análisis también determina una alternativa de solución tecnológica, que permite monitorear, controlar y evitar la variación de la temperatura en algunos de los componentes del sistema, lo que lograría prolongar su vida útil (Texto tomado de la fuente).
Evaluación del efecto de un laboratorio híbrido en el aprendizaje de un Lenguaje de Descripción de Hardware (HDL)
(Universidad Nacional de Colombia, 2024) Rodriguez Pinto, Father Alexander; Ramírez Echeverry, Jhon Jairo; Restrepo Calle, Felipe; Plas Programming languages And Systems
Las iniciativas para mejorar el aprendizaje de los estudiantes han ido en aumento gracias a los avances en las telecomunicaciones y una mayor presencia de equipo de cómputo en los contextos educativos. Entre estas iniciativas se encuentran los laboratorios remotos que permiten la experimentación a distancia. En la misma línea se encuentran los laboratorios híbridos, que pueden agrupar tanto elementos remotos como virtuales o presenciales. El aprendizaje requiere que estas herramientas puedan ser efectivas a un alto nivel. De esta forma, pueden contribuir a motivar a los estudiantes para aprender y generar un flujo positivo en sus calificaciones y recompensas académicas. En electrónica digital, el aprendizaje de los lenguajes de descripción de hardware es de especial interés en el desarrollo de habilidades prácticas en la creación e implementación de circuitos electrónicos digitales. No obstante, se presentan desafíos para los estudiantes, docentes e instituciones. El aprendizaje requiere de estrategias, métodos y herramientas bien pensadas para atender y superar estos desafíos. Por esta razón, las iniciativas de laboratorios para atender a la parte práctica de una asignatura deben ser acompañadas por evidencia empírica para establecer las estrategias y formas de incorporar su funcionalidad en el contexto académico. La revisión de literatura presentó varias iniciativas de laboratorios remotos e híbridos, las cuales han sido generalmente bien recibidas por los estudiantes. En diversos casos, sus percepciones han permitido reconocer los beneficios y bondades que les han generado las nuevas iniciativas para la práctica de laboratorio. A pesar de ello, se encuentran pocos trabajos de validación de estas iniciativas desde el ámbito educativo. En otros casos, los instrumentos utilizados no están estandarizados o simplemente no han sido aplicados. En variables como la motivación por aprender, la evidencia acerca de iniciativas de laboratorios remotos es escasa y aún más para los de tipo híbrido. De esta manera, algunos autores enfatizan la necesidad de realizar más investigación involucrando distintas iniciativas de laboratorios, con el fin de encontrar sus efectos en diversas variables. Con la disponibilidad de mayor evidencia, se podrían tomar mejores decisiones acerca de los componentes de laboratorio práctico para asignaturas relacionadas con electrónica digital que involucren la práctica con un lenguaje de descripción de hardware. A partir de lo expuesto, este trabajo busca aportar evidencia acerca de los efectos en el rendimiento y la motivación en el aprendizaje de un HDL para una asignatura de electrónica digital. Para este propósito, se desplegó un laboratorio híbrido que reúne las modalidades remota y tradicional (Hands-On). El despliegue se realizó bajo una intervención educativa diseñada previamente como un estudio cuasi-experimental. Se trabajó con dos grupos, uno experimental y uno de control. En este proceso, se escogió un laboratorio remoto que, junto a la modalidad tradicional usualmente manejada, se constituyó como un laboratorio híbrido destinado a ser implementado en el grupo experimental. Mientras tanto, el grupo control se mantuvo bajo la modalidad tradicional. Se caracterizó la motivación por aprender gracias a la aplicación de cuestionarios del MSLQ-Colombia, al inicio y al final de la experiencia. Además, se llevó a cabo una encuesta de percepción y se recolectaron las notas de los informes de laboratorio entregados por los estudiantes. Estas acciones de recolección permitieron extraer datos acerca de la motivación y el rendimiento, así como las opiniones y percepciones acerca de la experiencia y las herramientas en detalle. El análisis de la información recolectada se llevó a cabo usando métodos estadísticos para verificar las variaciones en la motivación y el rendimiento. Los datos cuantitativos no arrojaron efectos significativamente positivos en la motivación o el rendimiento. El enfoque cualitativo permitió encontrar hallazgos importantes a partir de la percepción de los estudiantes. Se reportaron beneficios para el trabajo autónomo, buenas expectativas de rendimiento y disminución en niveles de ansiedad gracias a una mejor confianza en la experimentación del laboratorio. Estas son evidencias que pueden ser valoradas de forma positiva para establecer nuevas iniciativas de laboratorios híbridos que apunten al aprendizaje efectivo de lenguajes de descripción de hardware (HDL). (Texto tomado de la fuente).
Diseño de un sistema que determine regiones de agarre de objetos cilíndricos en un entorno semi-estructurado basado en visión
(Universidad Nacional de Colombia, 2024-01-31) Ochoa Morón, Daniel Francisco; Cárdenas Herrera, Pedro Fabián; Grisales Palacio, Victor Hugo; Ochoa Morón, Daniel [1eHzLpAAAAAJ]; Ochoa Morón, Daniel [0000-0003-1042-4379]
La presente tesis de maestría se focaliza en el desarrollo de un sistema destinado a determinar las regiones de agarre de objetos cilíndricos, específicamente botellas plásticas, en un entorno semi-estructurado utilizando visión por computadora. A pesar de la diversidad de formas, tamaños y colores que presentan las botellas, se asume un tamaño promedio de 500 ml para la investigación. El proyecto tiene como objetivo abordar desafíos en la manipulación robótica y la automatización, especialmente en aplicaciones industriales. Se inicia con la creación de un banco de imágenes que sirve como base para un sistema de procesamiento de imágenes, el cual, junto con herramientas de inteligencia artificial, permite entrenar una red neuronal específica para la tarea de agarre. La presente investigación profundiza en los métodos y tecnologías utilizados en la planificación de agarre y la manipulación robótica, destacando el uso de técnicas de aprendizaje profundo. El documento se encuentra organizado en capítulos que abarcan el contexto de la investigación, la motivación, el trabajo relacionado, los objetivos específicos y el desarrollo del sistema para la generación automática de regiones de agarre basadas en visión por computadora y aprendizaje automático. En el marco del desarrollo de la presente investigación, se centró en el análisis físico de un número determinado de objetos dispuestos en escena y las características físicas y funcionales de un gripper de dos dedos empleado para ejecutar una tarea de agarre específica. A partir de un sistema de percepción visual bidimensional ajustado y la extracción de características geométricas de los objetos, se diseñó e implementó un sistema algorítmico capaz de establecer regiones de agarre a lo largo de los objetos empleados. Posteriormente, se estableció un número de parámetros de evaluación heurísticos con el objetivo de determinar la viabilidad de cada una de las regiones encontradas sobre cada objeto en relación con su espacio circundante. (Texto tomado de la fuente).
A reinforcement learning based load frequency control for power systems considering nonlinearities and other control interactions
(Universidad Nacional de Colombia, 2024-01-31) Bula Oyuela, Carlos Mauricio; Rivera Rodríguez, Sergio Raúl; Inteligencia Computacional Aplicada a Sistemas de Potencia
Considering the advances of civilizations and the limited existence of resources, concerns about the sustainability of that progress are increasing. There is a rising need for affordable, reliable, and sustainable energy sources. Different international organisms recognize the crucial role of energy in achieving global sustainability, highlighting the need for a transition to modern and green energy alternatives. This transition to renewable energy introduces complexities in control systems, requiring reliable load-frequency controllers. This document discusses the limitations of traditional PI control strategies and studies the use of a reinforcement learning-based algorithm, Proximal Policy Optimization (PPO), in power system control. Results demonstrate the efficacy of PPO in effectively reducing area control error, handling nonlinearities, and adapting to disturbances in the system. The adaptability of PPO to different situations and system changes, with its system-agnostic nature, makes it a promising candidate for improving power system control. Finally, practical considerations such as computational requirements, communication delays, measurement noise, and hardware constraints are acknowledged as challenges that need further exploration for the real-world deployment of PPO in power grid environments. The paper concludes by calling for additional research to address these challenges and optimize the algorithm for real-time applications, emphasizing its advantages in the transition to renewable energies.
Performance and energy efficiency in electric vehicles using an induction motor through active disturbance rejection and optimal control strategies
(Universidad Nacional de Colombia, 2024) Quecan Herrera, Juan Sebastian; Cortés Romero, John Alexander; Neira-García, Jorge Enrique; Quecan Herrera, Juan Sebastian [0001993729]; Quecan Herrera, Juan Sebastian [0009000823321487]; Quecan Herrera, Juan Sebastian [Juan_Quecan_Herrera]; Electrical Machines and Drives
Currently, energy efficiency holds significant importance in society and its energetic transition proposals, including vehicular technology topics. Regarding electric vehicles, a critical challenge lies in addressing autonomy issues. To tackle this concern, it becomes imperative to optimize various components and associated strategies for these vehicles. A critical component is the electric motor, and induction motors are popular for their cost-effectiveness and well-established techniques. Despite its advantages, the induction motor also experiences intrinsic losses, demanding performance enhancement that can be accomplished with control strategies. This research adopts a modified active disturbance rejection control approach to address the uncertainties and complex dynamics, along with optimal control concepts for the efficiency requirements of the induction motor. The modification involves including a disturbance rejection weight, developing a weighted cost function, and tuning all the controller parameters with metaheuristic techniques. A comparative analysis of the optimization approaches, considering the disturbance rejection, and its weighted version is conducted. The modified ADRC effectively reduced the cost function value when compared to the classic ADRC approach. The study's findings are validated through experimentation with an induction motor and a DC generator simulating electric vehicle conditions. This suggests that the proposed control strategy, rooted in partial disturbance rejection within the ADRC scheme, can deliver superior performance based on a cost function, although increasing the complexity for the parameter tuning (Texto tomado de la fuente).
Diseño de sistema de acuaponía automatizado para producción agrícola y piscícola a escala comercial
(Universidad Nacional de Colombia, 2024-01-31) Delgado Martinez, Rafael Leonardo; Gonzalez Susatama, Luis Carlos
Este documento presenta el desarrollo de un diseño integral para un sistema de acuaponía automatizado destinado a la producción a escala comercial. El enfoque se centra en la vereda Sucunchoque, Sector Agua Colorada, del municipio de Ubaté en Cundinamarca, Colombia. El proyecto abarca una revisión bibliográfica de la tecnología de acuaponía (piscicultura e hidroponía), la identificación del alcance y las expectativas, la toma de decisiones sobre parámetros y técnicas de producción, así como la realización de la ingeniería básica y de detalle. Este diseño representa un punto de partida significativo hacia la materialización de un proyecto productivo real en la región. (Texto tomado de la fuente).
Control de voltaje de múltiples microrredes basado en optimización distribuida
(Universidad Nacional de Colombia, 2023) Rodriguez Gil, Jhojan Alexis; Mojica Nava, Eduardo Alirio; Programa de Investigacion sobre Adquisicion y Analisis de Señales Paas-Un
Esta tesis estudia el uso de control distribuido predictivo basado en el Método de Mul- tiplicadores de Direcciones Alternantes (ADMM) para obtener la regulación de voltaje en microrredes interconectadas. Este problema es modelado mediante una función global de costo y este trabajo propone un algoritmo que lo soluciona usando decisiones locales. Así mismo, la función global de costo es formada por una suma de funciones locales de costo. El problema global es solucionado de manera local usando Control Predictivo Basado en Modelo (MPC). De esta manera, la solución del problema se obtiene de manera distribuida. Además, este trabajo presenta un estudio de la convergencia del algoritmo propuesto. Final- mente, para probar el algoritmo propuesto se utilizan dos casos de simulación. Primero, una simulación numérica en MATLAB® se usa en el problema de regulación de voltaje en micro- rredes interconectadas. Segundo, se usan unos dispositivos discretos para emular el sistema interconectado de una simulación Hardware-in-the-Loop (HIL). Los resultados muestran la efectividad del algoritmo propuesto para solucionar el problema de regulación de voltaje para microrredes interconectadas. (Texto tomado de la fuente).
Estrategia para seguimiento de agresividad por pérdidas no técnicas utilizando balances de energía
(Universidad Nacional de Colombia, 2023-11-15) Moreno Molina, Hernan Esneyder; Rivera Rodriguez, Sergio Raul; Grupo de Investigación Emc-Un
Este trabajo se enfoca en el diseño e implementación de una estrategia integral de focalización de pérdidas no técnicas en usuarios del sistema eléctrico de Bogotá y Cundinamarca. Se ha desarrollado un algoritmo de combinación de balances para la identificación de suplencias de circuitos, formando la base de un enfoque efectivo y confiable para gestionar pérdidas no técnicas. Adicionalmente, se definieron estrategias para la optimización de recursos en mantenimiento de macromedición, priorizando áreas y clientes con mayor riesgo. En el transcurso del estudio, se clasificaron e identificaron tres casos exitosos de recuperación de energía, con una estimación total de 1.15GWh de CNR. Estos casos de éxito demuestran la viabilidad y eficacia de la estrategia propuesta, subrayando su potencial impacto positivo en la gestión de pérdidas no técnicas. Además, como parte integral de la estrategia, se implementaron tres algoritmos de machine learning para la clasificación de posibles hurtadores. Esta incorporación de tecnologías avanzadas fortalece significativamente la capacidad del sistema para identificar y abordar de manera proactiva casos de pérdidas no técnicas, mejorando la eficiencia del proceso de inspección y seguimiento. En resumen, el trabajo no solo propone una estrategia integral, sino que también respalda su efectividad a través de casos prácticos de ´éxito y la implementación exitosa de algoritmos de machine learning. Se espera que esta investigación contribuya significativamente al sector eléctrico al ofrecer herramientas avanzadas para la gestión de pérdidas no técnicas, mejorando la confiabilidad y eficiencia del suministro eléctrico. (Texto tomado de la fuente),
Mejora en el ingreso de una persona con discapacidad física en miembros inferiores a un vehículo automotor de 4 ruedas
(Universidad Nacional de Colombia, 2023) Berdugo Velasquez, Gustavo Adolfo; Mendez Moreno, Luis Miguel; Un-Robot Grupo de Plataformas Robóticas
Actualmente las personas con discapacidad tienen muchos problemas a pesar de todos los esfuerzos que se hacen para solventarlos. Dichas adversidades impiden que una persona con discapacidad interactúe normalmente dentro de una sociedad. Por ejemplo, una de las barreras que persiste aun, es la de movilización a grandes distancias, superiores a 3 Km. Por lo anterior es necesario conseguir algún tipo de transporte que solucione este problema, una de las alternativas se encuentra en el uso del transporte privado, esto debido a que posee ventajas como la comodidad y privacidad. Sin embargo, este medio de transporte tiene algunos problemas que no permiten que esta idea sea la solución definitiva. Un problema es el ingreso al vehículo, en donde a veces se vuelve una tarea compleja y de esfuerzo que requiere tiempo para terminarla. Por lo tanto, este proyecto busca realizar una mejora en cuanto al ingreso de una persona en silla de ruedas a un vehículo particular. Para lograr lo planteado, se observan las diferentes alternativas de ingreso existentes y que ventajas y desventajas presentan cada una de ellas. Luego se realiza un análisis de las alternativas, donde se determina cual es la más adecuada para una persona especifica con discapacidad. Después de tener una idea seleccionada lo que prosigue es realizar el análisis de la misma, con la finalidad de entender las necesidades que tiene el proyecto, tales como lo es el espacio a trabajar, los requerimientos del usuario, los materiales a emplear, las técnicas a realizar y el paso a paso para lograr la construcción. Una vez hecho el plan de trabajo se prosigue con la ejecución, donde es importante resaltar la importancia de las validaciones, mediante los cálculos realizados y las simulaciones propuestas. (Texto tomado de la fuente)
Creación de experiencia de realidad virtual para la supervisión y operación de los equipos del laboratorio de automatización de máquinas
(Universidad Nacional de Colombia, 2023-11-13) Acevedo Forero, Gabriel Andrés; Barrera Gualdrón, Eduardo
El presente documento recopila lo realizado durante el desarrollo de una experiencia de realidad virtual que permite operar y visualizar el estado de un motor y variador de velocidad del laboratorio de Automatización de máquinas de la Universidad Nacional de Colombia. Para ello fue necesario construir en primera instancia un entorno virtual que lograra reproducir el espacio del laboratorio, posteriormente se realizó la programación de algunos elementos dentro de la experiencia, buscando implementar dinámicas que facilitaran la interacción y atribuyeran realismo a los dispositivos que permitían la operación del gemelo digital. Por otro lado, se elaboró un programa para operar los dispositivos físicos por medio de un controlador industrial, y tras realizar una investigación sobre herramientas de comunicación, se utilizó Node-RED y el protocolo de comunicaciones WebSocket para crear una conexión entre la aplicación desarrollada en Unity y el PLC. Finalmente se probó la experiencia de realidad virtual en el laboratorio y se logró manipular con éxito los dispositivos ocupados. (Texto tomado de la fuente)
Diseño Generativo Realimentado (DGR) como soporte en los procesos de creación de productos
(Universidad Nacional de Colombia, 2023-11-28) Restrepo Mendoza, Jhoan Sebastian; Cordoba Nieto, Ernesto; Grupo de Investigación: Grupo de trabajo en nuevas tecnologías de diseño y manufactura-automatización DIMA-UN
El presente trabajo de maestría se presenta como una metodología de diseño generativo realimentado para la creación de producto. Esta metodología se plantea considerando la integración de tecnología actual como lo es el diseño paramétrico en el software CAD y la propuesta de un ecosistema discreto de nube de puntos. Se usa conceptos de técnicas de optimización multiobjetivo para la exploración y explotación de un espacio, al generar un conjunto de soluciones que satisfacen los objetivos del nuevo producto. Se propone un desarrollo de modelamiento basado en estructuras de datos, específicamente grafos direccionales. Los grafos direccionales contienen en su nodos la información necesaria para operar sus entradas y generar valores de salida, que a su vez serán usados por otro nodo para operar y obtener otras salidas. Este proceso secuencial permite obtener el modelamiento de un componente, que sera tratado posteriormente en procesos de optimización multiobjetivo para obtener soluciones (nuevos productos) al clasificar los frentes de Pareto. La realimentación de esta propuesta se genera al desarrollar simulaciones de las etapas de manufactura, por tal motivo el ecosistema propuesto y la tecnología actual permite ingresar como objetivos estas etapas posteriores y reducir las iteraciones para obtener un producto funcional. Para la creación del ecosistema propuesto se implementa el uso de programación paralela en la obtención de soluciones que por métodos secuenciales no son viables. (Texto tomado de la fuente)
Laboratorio virtual 3D basado en un motor de videojuegos para interactuar con el control de un sistema físico representativo: reactor CSTR (Reactor de Tanque Agitado Continuo)
(Universidad Nacional de Colombia, 2023) Gallo Lopez, Natalia; Bermeo Clavijo, Leonardo Enrique; Grupo de Investigación: MATISSE
En el aprendizaje en línea y en general en el sector educativo, la realidad virtual ha venido tomando fuerza en los últimos años debido al rápido crecimiento de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC). La realidad virtual permite al estudiante tener un entrenamiento práctico en donde se promueven habilidades de operación y se consoliden conceptos de la teoría. Este documento presenta el desarrollo y construcción de un ambiente interactivo de realidad virtual tri-dimensional (3D) para realizar el control de un sistema físico representativo en el sector industrial, reactor CSTR (Reactor de tanque agitado continuo). Se utilizó como herramienta de construcción Unity, el cual es un software o motor multiplataforma para el desarrollo y creación 3D/2D en tiempo real de videojuegos o experiencias envolventes. Para la construcción del ambiente de realidad virtual 3D se seleccionó un modelo matemático para el sistema físico que permitiera recrear el comportamiento del proceso; se diseñaron y se implementaron los controladores PID-2DOF, LQR-P y LQR-PI; se desarrolló el código en Unity para recrear con realismo y fidelidad el modelo matemático de la planta controlada; se verificó el comportamiento de la simulación obtenida en Unity mediante Simulink y finalmente se realizó todo el diseño en cuanto a número de escenas, elementos visuales, texturas y efectos para hacer que las escenas de simulación virtual fueran lo más realistas e inmersivas. El desarrollo de ambientes de aprendizaje virtual 3D en Unity resulta en una forma atractiva y novedosa de aprendizaje. Además de permitir realizar prácticas de una forma segura por no realizarlas directamente en un proceso real. (Texto tomado de la fuente)
Implementación de un dispositivo de manufactura aditiva conformada no planar para extrusión de filamento polimérico
(Universidad Nacional de Colombia, 2023-11-13) Ortiz Lambertino, Deisy Valeria; Narváez Tovar, Carlos Alberto; Innovación en Procesos de Manufactura E Ingeniería de Materiales (Ipmim)
Este documento describe el flujo de trabajo desarrollado para implementar un dispositivo de manufactura aditiva de 5 ejes empleando una impresora 3D Creality Ender 3 Pro en configuración 3 + 2 ejes. El proyecto inicia con la revisión y análisis del estado del arte de dispositivos de fabricación multiejes actualmente existentes, a partir de los cuales se determinan parámetros y requerimientos de diseño. El flujo de diseño inicia con el diseño mecánico de la estructura del sistema, donde se parte de la selección del sistema de transmisión y piezas normalizadas, y se continua con el diseño estructural empleando la herramienta de Diseño Generativo para desarrollar piezas mecánicamente óptimas para su fabricación empleando manufactura aditiva. Se describe la etapa de fabricación de prototipos, verificación del funcionamiento y mejoramiento de las piezas. Para el diseño electrónico se realizó la selección de la tarjeta electrónica, el reemplazo de los dispositivos existentes y la instalación de los nuevos motores y sensores. Códigos G fueron implementados para controlar los movimientos y trayectorias de impresión de los 2 ejes adicionales en conjunto con los 3 ejes principales de la impresora. Los resultados de fabricación de la estructura, implementación electrónica, software Slicer y programación demuestran el funcionamiento e impresión de las probetas de prueba para manufactura en 5 ejes. (Texto tomado de la fuente)
Implementación de un sistema de control integrado para la operación de los equipos de maniobra de un barco tipo PSV (Platform Supply Vessel), para la empresa Good Tide Agency en la base de Rio de Janeiro, Brasil
(Universidad Nacional de Colombia, 2023-11-10) Conde Arévalo, Gabriel Elías; Bermeo Clavijo, Leonardo Enrique; Conde Arévalo, Gabriel Elías; Conde Arévalo, Gabriel Elías; Conde Arévalo, Gabriel Elías; Conde Arévalo, Gabriel Elías; Conde Arévalo, Gabriel Elías
En este documento se describen los trabajos realizados durante la pasantía en la empresa Good Tide Agency, específicamente en el barco de posicionamiento dinámico clase 2 Barú Andes en el puerto de Rio de Janeiro, Brasil. Durante el transcurso del documento se da una explicación general de los sistemas que contiene el barco, cuál es su importancia en la operación y como se controlan o supervisan mediante el sistema centrado de monitoreo. Se describe el proceso de adaptación de sistemas nuevos al software de monitoreo centralizado, como es la bomba de transferencia de combustible y la calibración de transmisores de presión que, por cuestiones de logística, tuvieron que ser cambiados por modelos con mayor rotación en el mercado. Para lo anterior se simularon procesos como el incremento de presión por medio de una bomba manual hidráulica y se generaron lazos de control digital y análogos de 4 a 20mA para diagnosticar señales hacia el sistema de monitoreo. (Texto tomado de la fuente)

Examinar

Envíos recientes