Pub Date : 2020-06-11DOI: 10.17979/SPUDC.9788497497169.568
Mario Pereira Martín, J. Blesa, V. Puig, David de la Peña
espanolEste articulo se centra en la elaboracion de una serie de modelos estaticos lineales que relacionan los datos de un conjunto de sensores de presion con un subconjunto de ellos que denominaremos base. Gracias a estos modelos se pueden detectar comportamientos anomalos en el funcionamiento de dichos sensores mediante la comparacion de los datos reales con los estimados. Para la deteccion de anomalias en la base se empleara otro subconjunto secundario para su chequeo que denominaremos base secundaria. Como caso de estudio se han utilizado datos almacenados de los sensores de presion de una seccion de la red de suministro de aguas de la ciudad de Madrid. EnglishThis paper is focused on the design of a set of static and linear models which relate the data of a subset of pressure sensors in a drinking water network with the rest of them. This subset of sensors is called principal base. Thanks to these models wrong behaviours in these devices can be detected comparing real data from sensors with estimated data obtained from these models. In case of fault in a sensor beloning to the principal base, we propose the use of another base, different from the previous one, called secondary base. This second set is needed to detect anomalies in the first one. The proposed methodology was applied to a section of the water drinking network of the city of Madrid
{"title":"Detección de fallos en redes de presión pertenecientes a redes de suministro de agua mediante filtros estáticos lineales basados en PCA","authors":"Mario Pereira Martín, J. Blesa, V. Puig, David de la Peña","doi":"10.17979/SPUDC.9788497497169.568","DOIUrl":"https://doi.org/10.17979/SPUDC.9788497497169.568","url":null,"abstract":"espanolEste articulo se centra en la elaboracion de una serie de modelos estaticos lineales que relacionan los datos de un conjunto de sensores de presion con un subconjunto de ellos que denominaremos base. Gracias a estos modelos se pueden detectar comportamientos anomalos en el funcionamiento de dichos sensores mediante la comparacion de los datos reales con los estimados. Para la deteccion de anomalias en la base se empleara otro subconjunto secundario para su chequeo que denominaremos base secundaria. Como caso de estudio se han utilizado datos almacenados de los sensores de presion de una seccion de la red de suministro de aguas de la ciudad de Madrid. EnglishThis paper is focused on the design of a set of static and linear models which relate the data of a subset of pressure sensors in a drinking water network with the rest of them. This subset of sensors is called principal base. Thanks to these models wrong behaviours in these devices can be detected comparing real data from sensors with estimated data obtained from these models. In case of fault in a sensor beloning to the principal base, we propose the use of another base, different from the previous one, called secondary base. This second set is needed to detect anomalies in the first one. The proposed methodology was applied to a section of the water drinking network of the city of Madrid","PeriodicalId":189601,"journal":{"name":"XL Jornadas de Automática: libro de actas (Ferrol, 4-6 de septiembre de 2019)","volume":"45 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2020-06-11","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"126574835","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2020-06-11DOI: 10.17979/SPUDC.9788497497169.234
Alberto Villalonga, F. Castaño, Gerardo Beruvides, Rodolfo E. Haber, Fernando Matía
espanolEn la actualidad, los procesos de fabricacion estan adoptando nuevas soluciones basadas en la aplicacion de tecnicas de aprendizaje automatico, que permiten llevar a cabo la monitorizacion de los procesos en tiempo real, la parametrizacion y la autoconfiguracion optimas de maquinas, robots y procesos industriales, desde equipos individuales hasta entornos de produccion global. Este trabajo presenta la aplicacion de dos arquitecturas de redes neuronales, una de aprendizaje supervisado, el perceptron multicapa (MLP), y otra de aprendizaje no supervisado, los mapas auto-organizados (SOM). Para la parametrizacion de dichas arquitecturas se utilizan algoritmos evolutivos, con vistas a la monitorizacion del estado de los rodamientos. Finalmente, se evalua el potencial de ambas tecnicas a traves de un caso de estudio, en el que se obtienen cifras de merito o indices de comportamiento muy positivos. EnglishNowadays, the manufacturing processes are adopting solutions based on the application of machine learning techniques, which allow to carry out the monitoring of the processes in real time, the parameterization and the optimal auto-configuration of machine tools, robots and industrial processes from individual equipment to global production environments. The present work presents the application of a multilayer perceptron (MLP), and self-organized maps (SOM). Evolutionary algorithms are used to parametrize said architectures, with a view to monitoring the bearing conditions. Finally, the performance of both techniques is assessed on the basis of a case study for condition monitoring in bearings, obtaining high performance indices in both cases.
espanolEn目前,小程序都采取了一种新的学习tecnicas《自动化的解决,从而能够进行实时进程monitorizacion、parametrizacion autoconfiguracion optimas机器、机器人和工业加工,从各个设备到全球的环境。本文介绍了两种神经网络架构的应用，一种是有监督学习多层感知器(MLP)，另一种是无监督学习自组织映射(SOM)。对于这些架构的参数化，使用进化算法来监测轴承的状态。最后，通过案例研究评估了这两种技术的潜力，从中获得了价值数字或非常积极的行为指标。EnglishNowadays,制造过程是通过solutions based on the application of machine learning技术,which allow to carry out the monitoring of the processes in real time, the parameterization and the connor auto-configuration of machine的工具、机器人和工业进程从个人设备到全球生产环境。目前的工作介绍了多层感知器(MLP)和自组织映射(SOM)的应用。设计中的算法是用来parametrize said architectures,以便监测考虑到条件。最后，根据轴承状况监测的案例研究，对这两种技术的性能进行了评估，在这两种情况下都获得了较高的性能指标。
{"title":"Monitorización del estado de rodamientos basada en técnicas de aprendizaje automático","authors":"Alberto Villalonga, F. Castaño, Gerardo Beruvides, Rodolfo E. Haber, Fernando Matía","doi":"10.17979/SPUDC.9788497497169.234","DOIUrl":"https://doi.org/10.17979/SPUDC.9788497497169.234","url":null,"abstract":"espanolEn la actualidad, los procesos de fabricacion estan adoptando nuevas soluciones basadas en la aplicacion de tecnicas de aprendizaje automatico, que permiten llevar a cabo la monitorizacion de los procesos en tiempo real, la parametrizacion y la autoconfiguracion optimas de maquinas, robots y procesos industriales, desde equipos individuales hasta entornos de produccion global. Este trabajo presenta la aplicacion de dos arquitecturas de redes neuronales, una de aprendizaje supervisado, el perceptron multicapa (MLP), y otra de aprendizaje no supervisado, los mapas auto-organizados (SOM). Para la parametrizacion de dichas arquitecturas se utilizan algoritmos evolutivos, con vistas a la monitorizacion del estado de los rodamientos. Finalmente, se evalua el potencial de ambas tecnicas a traves de un caso de estudio, en el que se obtienen cifras de merito o indices de comportamiento muy positivos. EnglishNowadays, the manufacturing processes are adopting solutions based on the application of machine learning techniques, which allow to carry out the monitoring of the processes in real time, the parameterization and the optimal auto-configuration of machine tools, robots and industrial processes from individual equipment to global production environments. The present work presents the application of a multilayer perceptron (MLP), and self-organized maps (SOM). Evolutionary algorithms are used to parametrize said architectures, with a view to monitoring the bearing conditions. Finally, the performance of both techniques is assessed on the basis of a case study for condition monitoring in bearings, obtaining high performance indices in both cases.","PeriodicalId":189601,"journal":{"name":"XL Jornadas de Automática: libro de actas (Ferrol, 4-6 de septiembre de 2019)","volume":"496 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2020-06-11","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"127587600","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2020-06-11DOI: 10.17979/SPUDC.9788497497169.589
Juan Adelaido Ríos Gutiérrez, J. Enrique, Antonio Javier Barragán Piña, José Manuel Andújar Márquez
espanolLos sistemas de seguimiento del punto de maxima potencia (MPPT) tratan de maximizar el rendimiento de una instalacion fotovoltaica mediante el ajuste dinamico del ciclo de trabajo (δ) del convertidor CC/CC empleado para conectar el generador con la carga. Tradicionalmente, el algoritmo de control empleado para la definicion del ciclo de trabajo determina el valor de este parametro con objeto de maximizar la potencia generada por el generador fotovoltaico. Estas tecnicas no tienen en cuenta el caracter no ideal del convertidor CC/CC, cuyo rendimiento real depende tambien del ciclo de trabajo (δ) con el que opera. Considerando las caracteristicas del convertidor CC/CC no puede afirmarse, a priori, que el metodo que optimiza la generacion de potencia del generador fotovoltaico maximiza tambien la entrega de potencia en la carga, objetivo final de un sistema MPPT. Este trabajo adapta el ampliamente extendido algoritmo "Perturbacion/Observacion, P&O" para optimizar la entrega de potencia en la carga, midiendo las variables que determinan el comportamiento del algoritmo a la salida del convertidor CC/CC, y compara el rendimiento obtenido con el que se obtiene con el planteamiento clasico de optimizacion de la potencia entregada por el generador fotovoltaico, en el que la medida de las variables que determinan el funcionamiento del algoritmo se realizan en la entrada del convertidor CC/CC. Se ha analizado un sistema fotovoltaico que emplea un convertidor boost para conectar el generador fotovoltaico (PVG) con la carga, el cual ha sido sometido a condiciones atmosfericas variables, en cuanto a radiacion y temperatura, y a distintos requerimientos de consumo de carga, obteniendo los rendimientos ofrecidos por el sistema para las dos filosofias de control. Estos resultados se discuten para determinar si hay una perdida significativa de rendimiento en el planteamiento clasico frente a la nueva propuesta y la conveniencia de desarrollar sistemas que optimicen la potencia util, esto es, la entregada a la carga EnglishThe maximum power point tracking systems (MPPT) try to maximize the performance of a photovoltaic installation by dynamically adjusting the duty cycle (δ) of the DC/DC converter used to connect the generator to the load. Traditionally, the control algorithm used to define the duty cycle determines the value of this parameter in order to maximize the power generated by the photovoltaic generator. These techniques do not take into account the non-ideal character of the DC/DC converter, whose real efficiency also depends on the duty cycle with which it operates. Considering the characteristics of the DC/DC converter can not be said, a priori, that the method that optimizes the power generation of the photovoltaic generator also maximizes the power delivery in the load, the final objective of an MPPT system. This work adapts the well-known algorithm "Perturbation / Observation, P&O" to optimize the delivery of power in the load, measuring the
{"title":"Comparación de estrategias de control para sistemas MPPT: optimización de la potencia entregada a la carga vs optimización de la potencia extraída del generador fotovoltaico","authors":"Juan Adelaido Ríos Gutiérrez, J. Enrique, Antonio Javier Barragán Piña, José Manuel Andújar Márquez","doi":"10.17979/SPUDC.9788497497169.589","DOIUrl":"https://doi.org/10.17979/SPUDC.9788497497169.589","url":null,"abstract":"espanolLos sistemas de seguimiento del punto de maxima potencia (MPPT) tratan de maximizar el rendimiento de una instalacion fotovoltaica mediante el ajuste dinamico del ciclo de trabajo (δ) del convertidor CC/CC empleado para conectar el generador con la carga. Tradicionalmente, el algoritmo de control empleado para la definicion del ciclo de trabajo determina el valor de este parametro con objeto de maximizar la potencia generada por el generador fotovoltaico. Estas tecnicas no tienen en cuenta el caracter no ideal del convertidor CC/CC, cuyo rendimiento real depende tambien del ciclo de trabajo (δ) con el que opera. Considerando las caracteristicas del convertidor CC/CC no puede afirmarse, a priori, que el metodo que optimiza la generacion de potencia del generador fotovoltaico maximiza tambien la entrega de potencia en la carga, objetivo final de un sistema MPPT. Este trabajo adapta el ampliamente extendido algoritmo \"Perturbacion/Observacion, P&O\" para optimizar la entrega de potencia en la carga, midiendo las variables que determinan el comportamiento del algoritmo a la salida del convertidor CC/CC, y compara el rendimiento obtenido con el que se obtiene con el planteamiento clasico de optimizacion de la potencia entregada por el generador fotovoltaico, en el que la medida de las variables que determinan el funcionamiento del algoritmo se realizan en la entrada del convertidor CC/CC. Se ha analizado un sistema fotovoltaico que emplea un convertidor boost para conectar el generador fotovoltaico (PVG) con la carga, el cual ha sido sometido a condiciones atmosfericas variables, en cuanto a radiacion y temperatura, y a distintos requerimientos de consumo de carga, obteniendo los rendimientos ofrecidos por el sistema para las dos filosofias de control. Estos resultados se discuten para determinar si hay una perdida significativa de rendimiento en el planteamiento clasico frente a la nueva propuesta y la conveniencia de desarrollar sistemas que optimicen la potencia util, esto es, la entregada a la carga EnglishThe maximum power point tracking systems (MPPT) try to maximize the performance of a photovoltaic installation by dynamically adjusting the duty cycle (δ) of the DC/DC converter used to connect the generator to the load. Traditionally, the control algorithm used to define the duty cycle determines the value of this parameter in order to maximize the power generated by the photovoltaic generator. These techniques do not take into account the non-ideal character of the DC/DC converter, whose real efficiency also depends on the duty cycle with which it operates. Considering the characteristics of the DC/DC converter can not be said, a priori, that the method that optimizes the power generation of the photovoltaic generator also maximizes the power delivery in the load, the final objective of an MPPT system. This work adapts the well-known algorithm \"Perturbation / Observation, P&O\" to optimize the delivery of power in the load, measuring the ","PeriodicalId":189601,"journal":{"name":"XL Jornadas de Automática: libro de actas (Ferrol, 4-6 de septiembre de 2019)","volume":"20 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2020-06-11","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"131740923","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2020-06-11DOI: 10.17979/SPUDC.9788497497169.211
Enaitz Otazua, E. Irigoyen, Eukene Imatz-Ojanguren, T. Keller
espanolEl deterioro de la movilidad de la extremidad superior es una de las consecuencias mas comunes de los accidentes cerebrovasculares. La estimulacion electrica funcional (FES) ha demostrado ser una terapia efectiva para recuperar la movilidad y la funcion de la mano. Para desarrollar un sistema de control para la aplicacion de FES es necesario primero obtener un clasificador capaz de identificar los movimientos de la mano y los dedos. Este estudio contribuye a la fase inicial de este proceso, donde se analiza el comportamiento de diferentes algoritmos durante la clasificacion de gestos de la mano durante movimientos de agarre realizados por un voluntario sano. Entre los algoritmos de clasificacion utilizados para el reconocimiento del movimiento de agarre, los que mejores resultados han obtenido observando la precision y tiempo de computacion han sido el Extra Trees, Random Forest y SVM. EnglishUpper limb impairments are one of the most common consequences of stroke. Functional electrical stimulation (FES) has proved to be an effective therapy to restore hand function and mobility. In order to develop a control system for FES applications, it is first necessary to obtain a classifier able to identify hand and fingers movements. This study contributes to the initial phase of this process, where the behaviour of different classification algorithms is analysed for classification of hand gestures during grasping movements of a healthy volunteer. Among the classification algorithms used for the recognition of hand and finger movements, the oneswith the best results regarding the accuracy and computing time have been Extra Trees, Random Forest and SVM.
上肢活动能力下降是中风最常见的后果之一。功能性电刺激(FES)已被证明是一种恢复手部活动和功能的有效疗法。为了开发一个用于FES应用的控制系统，首先有必要获得一个能够识别手和手指运动的分类器。本研究有助于这一过程的初始阶段，在此阶段，我们分析了健康志愿者在握力动作中不同算法的行为。在用于抓取运动识别的分类算法中，观察精度和计算时间的最佳结果是额外树、随机森林和SVM。= =地理= =根据美国人口普查，这个县的面积为。Functional索赔和激励(FES) has证明to be an effective阿片to restore hand function and mobility。为了开发用于这些应用的控制系统，首先必须获得一种能够识别手和手指运动的分类器。本研究有助于这一过程的初始阶段，其中分析了不同分类算法的行为，以对健康志愿者抓握动作时的手势进行分类。在用于识别手和手指运动的分类算法中，在精确和计算时间方面效果最好的算法是额外树、随机森林和SVM。
{"title":"Comparación de algoritmos de aprendizaje automático para la clasificación de posturas de la mano y dedos","authors":"Enaitz Otazua, E. Irigoyen, Eukene Imatz-Ojanguren, T. Keller","doi":"10.17979/SPUDC.9788497497169.211","DOIUrl":"https://doi.org/10.17979/SPUDC.9788497497169.211","url":null,"abstract":"espanolEl deterioro de la movilidad de la extremidad superior es una de las consecuencias mas comunes de los accidentes cerebrovasculares. La estimulacion electrica funcional (FES) ha demostrado ser una terapia efectiva para recuperar la movilidad y la funcion de la mano. Para desarrollar un sistema de control para la aplicacion de FES es necesario primero obtener un clasificador capaz de identificar los movimientos de la mano y los dedos. Este estudio contribuye a la fase inicial de este proceso, donde se analiza el comportamiento de diferentes algoritmos durante la clasificacion de gestos de la mano durante movimientos de agarre realizados por un voluntario sano. Entre los algoritmos de clasificacion utilizados para el reconocimiento del movimiento de agarre, los que mejores resultados han obtenido observando la precision y tiempo de computacion han sido el Extra Trees, Random Forest y SVM. EnglishUpper limb impairments are one of the most common consequences of stroke. Functional electrical stimulation (FES) has proved to be an effective therapy to restore hand function and mobility. In order to develop a control system for FES applications, it is first necessary to obtain a classifier able to identify hand and fingers movements. This study contributes to the initial phase of this process, where the behaviour of different classification algorithms is analysed for classification of hand gestures during grasping movements of a healthy volunteer. Among the classification algorithms used for the recognition of hand and finger movements, the oneswith the best results regarding the accuracy and computing time have been Extra Trees, Random Forest and SVM.","PeriodicalId":189601,"journal":{"name":"XL Jornadas de Automática: libro de actas (Ferrol, 4-6 de septiembre de 2019)","volume":"59 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2020-06-11","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"114337887","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2020-06-11DOI: 10.17979/SPUDC.9788497497169.726
J. G. Giménez, Á. Valera, Vicente Mata Amela, Miguel Ángel Díaz Rodríguez
espanolUno de los elementos mas importantes del control de un sistema robotizado es su Modelo Cinematico Inverso (IKM), el cual calcula las referencias de posicion y velocidad requeridas para que el robot siga una trayectoria predeterminada. Los metodos comunmente empleados para obtener el IKM de sistemas robotizados de cadena cinematica abierta dependen fuertemente de la geometria del robot estudiado y no son procedimientos sistematicos. Este trabajo presenta el desarrollo de un procedimiento de calculo del IKM de robots de cadena cinematica abierta utilizando Bases de Groebner. El procedimiento propuesto no depende de la geometria del robot, ofreciendo una metodologia sistematica para el calculo del IKM. Las entradas del procedimiento desarrollado son los parametros Denavit-Hartenberg del robot, y ofrece como salidas los codigos que constituyen el IKM calculado. Estos codigos pueden emplearse directamente en el sistema de control del robot o para simular su funcionamiento. El desempeno del procedimiento desarrollado se comprobo calculando el IKM de un robot hexapodo. El tiempo de computo del IKM calculado es comparable con el requerido por el modelo obtenido por metodos tradicionales, y el error de las referencias que ofrece como salida es absolutamente despreciable en todo el espacio de trabajo del hexapodo analizado. EnglishOne of the most important elements of the control system of a robotic system is its Inverse Kinematic Model (IKM), which calculates the position and velocity references required by the robot to follow a predetermined trajectory. The methods that are commonly used to obtain the IKM of open-chain robotic systems strongly depend on the geometry of the analyzed robot and they are not systematic procedures. This work presents the development of a procedure to calculate the IKM of open-chain robotic systems using Groebner Bases. The proposed procedure doesn't depend on the geometry of the studied robot, o ering a systematic methodology for the calculation of the IKM. The inputs of the developed procedure are the robot's Denavit-Hartenberg parameters, and it o ers as outputs the codes that constitute the calculated IKM. These codes can be used directly in the robot's control system or to simulate its behaviour. The performance of the developed procedure was proved calculating the IKM of a walking hexapod robot. The computation time of the calculated IKM is comparable to the time required by the kinematic model obtained by traditional methods, and the error of the computed references is absolutely negligible in all the hexapod's workspace.
机器人系统控制中最重要的元素之一是它的逆运动学模型(IKM)，它计算机器人遵循预定路径所需的位置和速度参考。通常用于获得机器人开式运动链系统的IKM的方法很大程度上依赖于所研究机器人的几何形状，而不是系统的程序。本文提出了一种利用格罗布纳基计算开链机器人IKM的方法。提出的程序不依赖于机器人的几何形状，为IKM的计算提供了一种系统的方法。开发过程的输入是机器人的Denavit-Hartenberg参数，并提供构成计算IKM的代码作为输出。这些代码可以直接用于机器人控制系统或模拟其操作。通过计算六足机器人的IKM来验证所开发程序的性能。计算出的IKM的计算时间与传统方法得到的模型所要求的时间相当，并且它作为输出提供的参考误差在整个分析的六足工作空间中是绝对可以忽略不计的。机器人系统控制系统的一个最重要的元素是它的逆运动学模型(IKM)，它计算机器人遵循预定路径所需的位置和速度参考。The methods that are commonly用来to obtain The IKM of open-chain robotic systems强烈depend on The geometry of The analyzed机器人and they are not systematic程序。本文介绍了利用格罗布纳基计算开链机器人系统IKM的程序的发展。提议的程序doesn’t depend on The geometry of The studied机器人,或ering a systematic方法for The计算IKM。开发过程的输入是机器人的Denavit-Hartenberg参数，它的输出是构成计算的IKM的代码。这些女可以用来直接机器人的控制制度或模拟其行为。= =地理= =根据美国人口普查，cdp的土地面积为。计算出的IKM的计算时间与传统方法得到的运动模型所需的时间相当，计算出的参考误差在所有六足工作区中绝对可以忽略不计。
{"title":"Obtención del modelo cinemático inverso de sistemas robotizados de cadena cinemática abierta empleando bases de Groebner: aplicación a un robot hexápodo","authors":"J. G. Giménez, Á. Valera, Vicente Mata Amela, Miguel Ángel Díaz Rodríguez","doi":"10.17979/SPUDC.9788497497169.726","DOIUrl":"https://doi.org/10.17979/SPUDC.9788497497169.726","url":null,"abstract":"espanolUno de los elementos mas importantes del control de un sistema robotizado es su Modelo Cinematico Inverso (IKM), el cual calcula las referencias de posicion y velocidad requeridas para que el robot siga una trayectoria predeterminada. Los metodos comunmente empleados para obtener el IKM de sistemas robotizados de cadena cinematica abierta dependen fuertemente de la geometria del robot estudiado y no son procedimientos sistematicos. Este trabajo presenta el desarrollo de un procedimiento de calculo del IKM de robots de cadena cinematica abierta utilizando Bases de Groebner. El procedimiento propuesto no depende de la geometria del robot, ofreciendo una metodologia sistematica para el calculo del IKM. Las entradas del procedimiento desarrollado son los parametros Denavit-Hartenberg del robot, y ofrece como salidas los codigos que constituyen el IKM calculado. Estos codigos pueden emplearse directamente en el sistema de control del robot o para simular su funcionamiento. El desempeno del procedimiento desarrollado se comprobo calculando el IKM de un robot hexapodo. El tiempo de computo del IKM calculado es comparable con el requerido por el modelo obtenido por metodos tradicionales, y el error de las referencias que ofrece como salida es absolutamente despreciable en todo el espacio de trabajo del hexapodo analizado. EnglishOne of the most important elements of the control system of a robotic system is its Inverse Kinematic Model (IKM), which calculates the position and velocity references required by the robot to follow a predetermined trajectory. The methods that are commonly used to obtain the IKM of open-chain robotic systems strongly depend on the geometry of the analyzed robot and they are not systematic procedures. This work presents the development of a procedure to calculate the IKM of open-chain robotic systems using Groebner Bases. The proposed procedure doesn't depend on the geometry of the studied robot, o ering a systematic methodology for the calculation of the IKM. The inputs of the developed procedure are the robot's Denavit-Hartenberg parameters, and it o ers as outputs the codes that constitute the calculated IKM. These codes can be used directly in the robot's control system or to simulate its behaviour. The performance of the developed procedure was proved calculating the IKM of a walking hexapod robot. The computation time of the calculated IKM is comparable to the time required by the kinematic model obtained by traditional methods, and the error of the computed references is absolutely negligible in all the hexapod's workspace.","PeriodicalId":189601,"journal":{"name":"XL Jornadas de Automática: libro de actas (Ferrol, 4-6 de septiembre de 2019)","volume":"112 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2020-06-11","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"126005240","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2020-06-11DOI: 10.17979/SPUDC.9788497497169.499
G. Rodríguez, Jose M. Gonzalez-Cava, E. Jové, José Luis Calvo-Rolle, Juan Matías Méndez Pérez
espanolEn este trabajo se presenta una metodologia para desarrollar un gemelo digital para un proceso industrial. El proceso es una lavanderia industrial hospitalaria que puede ser caracterizada como una cadena de suministro de lazo cerrado. Una caracteristica del proceso estudiado es la presencia de incertidumbre en la entrada, lo que dificulta la toma de decisiones en el proceso de produccion. Para facilitar esta toma de decisiones se plantea el desarrollo de un gemelo digital basado en un sistema de logica borrosa multinivel. La evaluacion de la herramienta propuesta se ha hecho con datos reales obtenidos de una lavanderia. Se ha comprobado que la propuesta ofrece resultados satisfactorios demostrando el potencial de esta herramienta en los procesos de produccion. EnglishThis paper presents a methodology to develop a digital twin for an industrial process. The process is a hospital industrial laundry, that can be characterized as a Closed-loop supply chain. A characteristic of the process studied is the presence of uncertainty in the input, which makes decision making in the production process difficult. To facilitate this decision making, the development of a Digital Twin based on a multilevel fuzzy logic system is considered. The evaluation of the proposed tool has been done with real data obtained from a laundry. It has been proven that the proposal offers satisfactory results, demonstrating the potential of this tool in the production processes.
{"title":"Diseño de un gemelo digital para el gestor de operaciones de una lavandería industrial","authors":"G. Rodríguez, Jose M. Gonzalez-Cava, E. Jové, José Luis Calvo-Rolle, Juan Matías Méndez Pérez","doi":"10.17979/SPUDC.9788497497169.499","DOIUrl":"https://doi.org/10.17979/SPUDC.9788497497169.499","url":null,"abstract":"espanolEn este trabajo se presenta una metodologia para desarrollar un gemelo digital para un proceso industrial. El proceso es una lavanderia industrial hospitalaria que puede ser caracterizada como una cadena de suministro de lazo cerrado. Una caracteristica del proceso estudiado es la presencia de incertidumbre en la entrada, lo que dificulta la toma de decisiones en el proceso de produccion. Para facilitar esta toma de decisiones se plantea el desarrollo de un gemelo digital basado en un sistema de logica borrosa multinivel. La evaluacion de la herramienta propuesta se ha hecho con datos reales obtenidos de una lavanderia. Se ha comprobado que la propuesta ofrece resultados satisfactorios demostrando el potencial de esta herramienta en los procesos de produccion. EnglishThis paper presents a methodology to develop a digital twin for an industrial process. The process is a hospital industrial laundry, that can be characterized as a Closed-loop supply chain. A characteristic of the process studied is the presence of uncertainty in the input, which makes decision making in the production process difficult. To facilitate this decision making, the development of a Digital Twin based on a multilevel fuzzy logic system is considered. The evaluation of the proposed tool has been done with real data obtained from a laundry. It has been proven that the proposal offers satisfactory results, demonstrating the potential of this tool in the production processes.","PeriodicalId":189601,"journal":{"name":"XL Jornadas de Automática: libro de actas (Ferrol, 4-6 de septiembre de 2019)","volume":"216 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2020-06-11","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"122934799","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2020-06-11DOI: 10.17979/SPUDC.9788497497169.126
Oskar Casquero Oyarzabal, Aintzane Armentia Díaz de Tuesta, Isabel Sarachaga González, Dario Orive Revillas, Margarita Marcos Muñoz
espanolLa computacion en la niebla (fog computing) es un paradigma que aprovecha, por una parte, la reduccion que se produce en las latencias al acercar la infraestructura de computacion a los dispositivos que recopilan datos, y, por otra parte, las funciones de alta capacidad de almacenamiento y procesamiento de la nube. La computacion en la niebla puede usarse para mejorar la capacidad de control de los procesos de automatizacion mediante la introduccion de un bucle de control de alto nivel: Fog-in-the-Loop (FIL). FIL permite capturar datos de la planta, procesarlos para extraer informacion de valor anadido y retroalimentar la planta. Por lo tanto, las aplicaciones FIL son aplicaciones sensibles al contexto que requieren el despliegue de componentes distribuidos y la reconfiguracion dinamica. Este articulo describe un planificador para el orquestador Kubernetes (K8s) que distribuye la tarea de planificacion entre los nodos de procesamiento mediante un sistema multiagente. Este nuevo enfoque de planificacion demostro ser mas rapido que el enfoque de planificacion centralizado utilizado por el planificador por defecto de K8s. EnglishFog computing is a paradigm that takes advantage of the fast response times of moving the computing infrastructure closer to the devices that collect the data, and the storage and processing features of the cloud. Fog computing can be used to improve the controllability of automation processes by introducing a higher-level control loop: Fog-in-the-loop (FIL). FIL allows capturing data from the plant, processing it to extract value-added information and feedback actions to the plant. Therefore, FIL applications are context-aware applications that require the deployment of distributed components and dynamic reconfiguration. This paper describes a custom scheduler for Kubernetes (K8s) orchestrator that distributes the scheduling task among the processing nodes by means of a multi-agent system. This new scheduling approach proved to be faster than the centralized scheduling approach used by the default scheduler of K8s.
espanolLa computacion雾(雾灯computing)是一个矛盾体,一方面利用减贫努力发生在缩放时latencias computacion基础设施设备收集数据,另一方面,高容量的存储和处理职能的大暴雨。雾计算可以通过引入高级控制回路:雾中回路(FIL)来提高自动化过程的控制能力。FIL允许从工厂捕获数据，处理它们以提取附加价值信息并反馈到工厂。因此，FIL应用程序是上下文敏感的应用程序，需要部署分布式组件和动态重新配置。本文描述了Kubernetes协调器(K8s)的一个调度程序，它通过多智能体系统在处理节点之间分配调度任务。这种新的规划方法被证明比K8s默认规划器使用的集中规划方法更快。EnglishFog计算是一种范例，它利用了快速响应时间，将计算基础设施更接近收集数据的设备，以及云的存储和处理功能。Fog计算可以通过引入更高级别的控制循环来提高自动化过程的可控性:Fog-in- loop (FIL)。FIL允许从工厂捕获数据，对其进行处理，以提取增值信息并向工厂反馈行动。因此，线程应用程序是上下文感知的应用程序，需要部署分布式组件和动态重新配置。This paper描述a custom scheduler for Kubernetes K8s) orchestrator scheduling distributes the task the processing节点by means of a multi-agent system中。这一新的调度方法比K8s默认调度程序使用的集中调度方法更快。
{"title":"Planificación descentralizada basada en sistemas multiagente para orquestadores en la niebla","authors":"Oskar Casquero Oyarzabal, Aintzane Armentia Díaz de Tuesta, Isabel Sarachaga González, Dario Orive Revillas, Margarita Marcos Muñoz","doi":"10.17979/SPUDC.9788497497169.126","DOIUrl":"https://doi.org/10.17979/SPUDC.9788497497169.126","url":null,"abstract":"espanolLa computacion en la niebla (fog computing) es un paradigma que aprovecha, por una parte, la reduccion que se produce en las latencias al acercar la infraestructura de computacion a los dispositivos que recopilan datos, y, por otra parte, las funciones de alta capacidad de almacenamiento y procesamiento de la nube. La computacion en la niebla puede usarse para mejorar la capacidad de control de los procesos de automatizacion mediante la introduccion de un bucle de control de alto nivel: Fog-in-the-Loop (FIL). FIL permite capturar datos de la planta, procesarlos para extraer informacion de valor anadido y retroalimentar la planta. Por lo tanto, las aplicaciones FIL son aplicaciones sensibles al contexto que requieren el despliegue de componentes distribuidos y la reconfiguracion dinamica. Este articulo describe un planificador para el orquestador Kubernetes (K8s) que distribuye la tarea de planificacion entre los nodos de procesamiento mediante un sistema multiagente. Este nuevo enfoque de planificacion demostro ser mas rapido que el enfoque de planificacion centralizado utilizado por el planificador por defecto de K8s. EnglishFog computing is a paradigm that takes advantage of the fast response times of moving the computing infrastructure closer to the devices that collect the data, and the storage and processing features of the cloud. Fog computing can be used to improve the controllability of automation processes by introducing a higher-level control loop: Fog-in-the-loop (FIL). FIL allows capturing data from the plant, processing it to extract value-added information and feedback actions to the plant. Therefore, FIL applications are context-aware applications that require the deployment of distributed components and dynamic reconfiguration. This paper describes a custom scheduler for Kubernetes (K8s) orchestrator that distributes the scheduling task among the processing nodes by means of a multi-agent system. This new scheduling approach proved to be faster than the centralized scheduling approach used by the default scheduler of K8s.","PeriodicalId":189601,"journal":{"name":"XL Jornadas de Automática: libro de actas (Ferrol, 4-6 de septiembre de 2019)","volume":"2 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2020-06-11","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"131734117","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2020-06-11DOI: 10.17979/SPUDC.9788497497169.639
J. Zamarreño, Alejandro Merino Gómez
espanolLa Red Neuronal en el Espacio de Estados (RNEE) ha demostrado muy buenas propiedades en el modelado de sistemas dinamicos. En este articulo, proponemos una evolucion de dicha red neuronal cuando la informacion sobre la estructura interna del sistema esta disponible mediante algun tipo de modelo. Con esta informacion se puede obtener un modelo de caja gris que representa de forma mas fidedigna el sistema modelado. Este modelo ha sido bautizado como Red Neuronal Estructurada en el Espacio de Estados (RNEEE). Se presenta un ejemplo sobre un caso de estudio en simulacion. EnglishState space neural networks (ssNN) has demonstrated very good properties when modelling dynamic systems in the past. In this paper we propose an evolution of the neural network when information about the inner structure of the system is available in the form any kind of model. With this information, a grey-box model is obtained that represents in a better way the system to be modelled. This model has been named structured state space neural network (sssNN). A simulated example is presented as a case study
{"title":"Red neuronal estructurada en el espacio de estados como modelo de caja gris","authors":"J. Zamarreño, Alejandro Merino Gómez","doi":"10.17979/SPUDC.9788497497169.639","DOIUrl":"https://doi.org/10.17979/SPUDC.9788497497169.639","url":null,"abstract":"espanolLa Red Neuronal en el Espacio de Estados (RNEE) ha demostrado muy buenas propiedades en el modelado de sistemas dinamicos. En este articulo, proponemos una evolucion de dicha red neuronal cuando la informacion sobre la estructura interna del sistema esta disponible mediante algun tipo de modelo. Con esta informacion se puede obtener un modelo de caja gris que representa de forma mas fidedigna el sistema modelado. Este modelo ha sido bautizado como Red Neuronal Estructurada en el Espacio de Estados (RNEEE). Se presenta un ejemplo sobre un caso de estudio en simulacion. EnglishState space neural networks (ssNN) has demonstrated very good properties when modelling dynamic systems in the past. In this paper we propose an evolution of the neural network when information about the inner structure of the system is available in the form any kind of model. With this information, a grey-box model is obtained that represents in a better way the system to be modelled. This model has been named structured state space neural network (sssNN). A simulated example is presented as a case study","PeriodicalId":189601,"journal":{"name":"XL Jornadas de Automática: libro de actas (Ferrol, 4-6 de septiembre de 2019)","volume":"5 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2020-06-11","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"129797819","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2020-06-11DOI: 10.17979/SPUDC.9788497497169.779
J. Ramón, Álvaro Belmonte, Jorge Baeza, G. J. García, Carlos A. Jara Bravo, A. Castellanos, E. Abad, María Ángeles Rueda
espanolEste articulo propone un sistema de control visual directo basado en imagen para guiar a un manipulador movil. El robot esta compuesto por una plataforma movil diferencial con un brazo de 7 gdl (grados de libertad) y una camara en configuracion eye-in-hand. Como se describe en el documento, la informacion visual se emplea para guiar tanto el robot manipulador como la plataforma base durante el seguimiento de trayectorias definidas en el plano imagen. A diferencia de los enfoques anteriores, el sistema propuesto en este documento emplea un control visual directo para guiar al manipulador movil. De esta forma, el controlador genera directamente los pares (fuerza y momentos) que se aplicaran al manipulador y la plataforma base teniendo en cuenta la dinamica del robot. Este articulo describe los diferentes componentes cinematicos y dinamicos del controlador propuesto y se valida a partir del seguimiento de trayectorias de imagenes repetitivas y no repetitivas. EnglishThis paper proposes a direct image-based visual servoing system for the guidance of a mobile manipulator. The robot is composed of a mobile differential platform with a 7 dof (degrees of freedom) arm and an eye-in-hand camera. As described throughout the paper, the visual information is employed to guide both the robot manipulator and the base platform for the tracking of image trajectories. In contrast with previous approaches, the one proposed in this paper employs a direct visual servoing system for guiding mobile manipulators. In this case, the controller directly generates the torques (force and moments) to be applied to the manipulator and base platform taking into account the robot dynamics. This paper describes the different kinematic and dynamic components of the proposed controller and it is validated during the tracking of repetitive and nonrepetitive image trajectories
本文提出了一种基于图像的直接视觉控制系统来引导移动机械手。该机器人由一个差动移动平台组成，该平台有一个7 gdl(自由度)的手臂和一个眼在手配置的摄像头。如文档所述，在图像平面上定义的轨迹跟踪过程中，视觉信息用于指导机器人和基础平台。与以前的方法不同，本文提出的系统采用直接的视觉控制来引导移动机械手。通过这种方式，控制器直接产生施加在机械手和基础平台上的力矩(力和力矩)，考虑到机器人的动力学。本文描述了所提出的控制器的不同运动学和动力学组件，并通过跟踪重复和非重复图像路径进行验证。这篇论文提出了一种基于图像的直接视觉伺服系统来引导移动机械手。The机器人is a mobile的platform with a 7名公报》(自由)的arm and an eye-in-hand camera。如本文所述，视觉信息用于指导机器人机械手和跟踪图像轨迹的基础平台。与以前的方法不同，本文提出的一种方法采用直接视觉伺服系统来引导移动机械手。在这种情况下，控制器直接产生力场(力和力场)，以应用于机械手和基础平台，考虑到机器人动力学。本文描述了所提议控制器的不同运动和动态组件，并在跟踪重复和非重复图像路径时对其进行了验证。
{"title":"Control dinámico de manipuladores móviles con realimentación visual","authors":"J. Ramón, Álvaro Belmonte, Jorge Baeza, G. J. García, Carlos A. Jara Bravo, A. Castellanos, E. Abad, María Ángeles Rueda","doi":"10.17979/SPUDC.9788497497169.779","DOIUrl":"https://doi.org/10.17979/SPUDC.9788497497169.779","url":null,"abstract":"espanolEste articulo propone un sistema de control visual directo basado en imagen para guiar a un manipulador movil. El robot esta compuesto por una plataforma movil diferencial con un brazo de 7 gdl (grados de libertad) y una camara en configuracion eye-in-hand. Como se describe en el documento, la informacion visual se emplea para guiar tanto el robot manipulador como la plataforma base durante el seguimiento de trayectorias definidas en el plano imagen. A diferencia de los enfoques anteriores, el sistema propuesto en este documento emplea un control visual directo para guiar al manipulador movil. De esta forma, el controlador genera directamente los pares (fuerza y momentos) que se aplicaran al manipulador y la plataforma base teniendo en cuenta la dinamica del robot. Este articulo describe los diferentes componentes cinematicos y dinamicos del controlador propuesto y se valida a partir del seguimiento de trayectorias de imagenes repetitivas y no repetitivas. EnglishThis paper proposes a direct image-based visual servoing system for the guidance of a mobile manipulator. The robot is composed of a mobile differential platform with a 7 dof (degrees of freedom) arm and an eye-in-hand camera. As described throughout the paper, the visual information is employed to guide both the robot manipulator and the base platform for the tracking of image trajectories. In contrast with previous approaches, the one proposed in this paper employs a direct visual servoing system for guiding mobile manipulators. In this case, the controller directly generates the torques (force and moments) to be applied to the manipulator and base platform taking into account the robot dynamics. This paper describes the different kinematic and dynamic components of the proposed controller and it is validated during the tracking of repetitive and nonrepetitive image trajectories","PeriodicalId":189601,"journal":{"name":"XL Jornadas de Automática: libro de actas (Ferrol, 4-6 de septiembre de 2019)","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2020-06-11","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"128866969","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2020-06-11DOI: 10.17979/SPUDC.9788497497169.604
J. S. Salcedo, D. Gila, I. R. Ruano, A. García, Elisabet Estevez, J. Ortega, J. García
Tuning methods have always been a task which every musician has to deal with. The main goal of this project is developing a device to simplify and assist stringed instrument users with the tuning process of their instruments. To that end, a prototype capable of acquiring sound through the vibration of the instrument body is produced using mainly a microcontroller device combined with a frequency estimation algorithm. The device development results show high accuracy in musical tone diagnosis compared to commercial tuners. The prototype offers several opportunities for developing new applications and research in quality control, material characterisation or even non-stringed instruments analysis.
{"title":"Design and development of a low cost automatic stringed instrumet tuner","authors":"J. S. Salcedo, D. Gila, I. R. Ruano, A. García, Elisabet Estevez, J. Ortega, J. García","doi":"10.17979/SPUDC.9788497497169.604","DOIUrl":"https://doi.org/10.17979/SPUDC.9788497497169.604","url":null,"abstract":"Tuning methods have always been a task which every musician has to deal with. The main goal of this project is developing a device to simplify and assist stringed instrument users with the tuning process of their instruments. To that end, a prototype capable of acquiring sound through the vibration of the instrument body is produced using mainly a microcontroller device combined with a frequency estimation algorithm. The device development results show high accuracy in musical tone diagnosis compared to commercial tuners. The prototype offers several opportunities for developing new applications and research in quality control, material characterisation or even non-stringed instruments analysis.","PeriodicalId":189601,"journal":{"name":"XL Jornadas de Automática: libro de actas (Ferrol, 4-6 de septiembre de 2019)","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2020-06-11","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"130642378","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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