Ingeniería Mecatrónica (Mag.)
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Item Diseño mecatrónico de un ambiente controlado para el crecimiento de hortalizas empleando aeroponía(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-05-09) Oscanoa Fernández, Hector Hugo; Madrid Ruiz, Ericka PatriciaEl siguiente trabajo de tesis presenta el diseño de un sistema capaz de controlar los principales parámetros que intervienen en el crecimiento de las hortalizas de hoja comestible empleando técnicas de cultivos aeropónicos. El sistema tiene el objetivo de reducir las pérdidas originadas a causa del transporte de los vegetales del campo a la ciudad. Durante el transporte, parte de la producción se pierde por la descomposición del cultivo; además, las propiedades nutricionales del mismo inician un proceso de degradación desde la cosecha. Por otro lado, a diferencia de los cultivos tradicionales que emplean la tierra como soporte de las plántulas, los sistemas aeropónicos permiten a los vegetales crecer en el aire y el consumo de agua es mucho menor en comparación al sistema tradicional. La implementación de este sistema permitirá la generación de cultivos dentro de localidades incentivando el desarrollo de ciudades sostenibles, mejorando la calidad de vegetales que consume la población, y reduciendo el uso de agua.Item Sistema autónomo de control de tráfico vehicular para intersecciones de avenidas(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-02-20) Arce Cigüeñas, Diego Martin; Madrid Ruiz, Ericka PatriciaEste trabajo plantea el desarrollo de un sistema autónomo de control de tránsito aplicable en intersecciones de avenidas. El sistema cuenta con un nivel de autonomía para determinar los tiempos de operación óptimos en cada intersección mediante la recopilación de información del tránsito en tiempo real. Además, otra de las características de este sistema es la capacidad de transmitir la información de forma inalámbrica hacia los sistemas aledaños y hacia una interfaz de monitoreo, a través de la cual es posible visualizar los estados de funcionamiento de cada sistema. La transmisión de datos es realizada a través de una base de datos compartida, a la cual acceden cada uno de los sistemas y también es posible acceder mediante un software desarrollado para cumplir la función de una interfaz de monitoreo. El documento inicia una recopilación de información referente a la temática del sistema propuesto, presentando el estado del arte y el marco teórico. Luego, se realiza un estudio del tránsito vehicular, para lo cual se diseña y aplica una metodología que permite identificar los principales parámetros involucrados en el tránsito vehicular de la ciudad de Lima Metropolitana. Con toda esta información se procede a realizar el diseño del controlador, del algoritmo de control y de una interfaz de monitoreo considerando todas las características propuestas. Finalmente se presenta la integración del sistema propuesto considerando todos los componentes previamente diseñados. Este trabajo sienta las bases para el desarrollo de trabajos futuros relacionados a la mejora del tránsito vehicular, dado que al contar con un sistema capaz de comunicar su información a sistemas aledaños es posible desarrollar nuevos algoritmos de control dando un enfoque cooperativo. De esta manera, este trabajo puede ser complementado por especialistas en temas de ingeniería de tránsito e ingeniería de sistemas con la finalidad de empoderar su funcionamiento.Item Image acquisition and processing for multi-channel spectral imaging(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016-07-07) Zárate Cáceres, Mario Eduardo; Madrid Ruiz, Ericka PatriciaNowadays spectrometers are useful in many applications such as bio-medical technology among other industrial fields. State of the art low-cost spectrometers are usually equipped with linear photoelectric array detectors (line detectors). This thesis covers part of the software development for a low-cost multichannel spectrometer using a matrix detector instead of a linear array detector. The image acquisition including an automatic integration time optimizer was implemented. Furthermore, algorithms for data extraction and calibration were developed. Finally, the multi-channel-system with the new software was compared with a high-resolution spectrometer and the results were discussed.Item Diseño e implementación de un sistema de visión para la asistencia de personas con discapacidad(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016-06-21) Angulo Salas, Antonio Lincoln; Madrid Ruiz, Ericka PatriciaAlrededor del mundo el 15% de personas viven con alguna condición de discapacidad según el Reporte Mundial en Discapacidad de la Organización Mundial de la Salud. Estas condiciones les impiden desenvolver su vida con normalidad. Por eso en las últimas décadas los gobiernos han empezado a desarrollar normas y programas sobre espacios y herramientas públicas acondicionados para que las personas con discapacidad puedan valerse por sí mismas. La creación de estos espacios ha contribuido al bienestar de las mismas fomentando la participación de las personas con discapacidad como ciudadanos. Lo que pretende este trabajo de tesis es dar valor agregado a los métodos computacionales de procesamiento de señales y a los instrumentos robóticos móviles aplicándolos a la asistencia de personas con discapacidad. Actualmente existen diversas herramientas tecnológicas que les brindan apoyo y facilitan las labores que desempeñan. Por ejemplo, Sillas de ruedas motorizadas que suben escaleras, robots que ayudan a pasar de una cama a otra a los pacientes de los hospitales evitando así luxaciones de los enfermeros y médicos, etc. Específicamente se pretende manipular un brazo robótico mediante un sistema de visión que reconozca movimiento articulares de la cabeza y algunos gestos de la cara. Este sistema está especialmente diseñado para personas que han perdido la movilidad en las extremidades y solo puedan mover la cabeza y hacer algunas expresiones faciales. Todo esto mediante una plataforma de desarrollo que tendrá conectada una cámara que captura imágenes del rostro del usuario y a través de algoritmos de visión puedan comandar el brazo Jaco de la marca Kinova. En el proceso se diseñaron e implementaron la base de datos que sirvió para el reconocimiento de gestos y el sistema electrónico. Se establecieron también límites de seguridad para que el brazo robótico no invadiese zonas del usuario. Se hicieron los cálculos de potencia, consumo y velocidad, y también se analizaron los resultados experimentales en diferentes usuarios de los cuales obtuvimos las curvas de aprendizaje. Los resultados indicaron que el algoritmo de procesamiento tiene un 89.2% de precisión al comandar el brazo robótico y que el usuario puede controlar el brazo robótico con un retardo de 440 milisegundos. Con estos datos concluimos que es posible usar y controlar dispositivos robóticos mediante movimientos de la cabeza y expresiones faciales sirviendo de apoyo a personas con discapacidad motora de manera rápida y segura.Item Software for calibrating a digital image processing(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2014-05-30) Lang, Kathrin; Madrid Ruiz, Ericka Patricia; Schale, FlorianThis work is about learning tool wich provides the necessary parameters for a program controlling robots of type LUKAS at the Faculty of Mechanical Engineering. The robot controlling program needs various parameters depending on its environment, like the light intensity distribution, and camera settings as exposure time and gain raw. These values have to be transmitted from the learning tool to the robot controlling software. Chapter one introduces the robots of type LUKAS which are created for the RoboCup Small Size League. Furthermore, it introduces the camera used for image processing. The second chapter explains the learning process according to Christoph UBfeller and deduces the requirements for this work. In the third chapter theoretical basics concerning image processing, wich are fundamental for this work, are explained. Chapter 4 describes the developed learning tool which is used for the learning process and generates the required parameters for the robot controlling software. In chapter five practical test with two persons are represented. The sixth and last chapter summarizes the results.