Tesistas


"Especificación y verificación de un protocolo de comunicación tolerante a fallas de desconexión para aplicaciones colaborativas"

Marisela Morales Matus
Maestría en computación con especialidad en sistemas distribuidos

Resumen  

La fusión de la computación y las telecomunicaciones ha tenido gran influencia en la manera en que se organizan los sistemas computacionales y ha propiciado el desarrollo de una gran variedad de aplicaciones para trabajo en grupo. Estas aplicaciones colaborativas están soportadas en redes de computadoras o sistemas distribuidos a través de Internet.

El aseguramiento de las comunicaciones entre los componentes de cualquier sistema informático es vital para su correcto funcionamiento. Los protocolos de comunicación representan el conjunto de reglas que rigen el formato y el significado de los mensajes que se intercambian entre las entidades y soportan el sistema de comunicación de cualquier red de computadoras.

El objetivo de esta tesis es desarrollar la especificación y verificación de un protocolo de comunicación tolerante a fallas de desconexión para aplicaciones colaborativas distribuidas a través de un método formal usando una herramienta de software especializada para validar y verificar su funcionamiento.

Es este trabajo se concibe y desarrolla una metodología que permite la especificación de un protocolo de comunicación que opera en la capa de aplicación por encima del protocolo TCP. Con esta metodología, se consigue la automatización del proceso de verificación y validación del mencionado protocolo, y con ello se comprueba la utilidad y efectividad en la incorporación de los servicios de comunicación tolerantes a fallas de desconexión en un entorno distribuido.

 

"Corrección de rotación y traslación del sistema de locomoción del robot NAO"

Armando Levid Rodríguez Santiago
Maestría en robótica

Resumen

En esta investigación se presenta el desarrollo y validación de dos propuestas de solución mediante técnicas de procesamiento de información visual para la estimación y corrección del error en el desplazamiento del robot humanoide NAO debido a factores inherentes a su sistema de locomoción.

La primera propuesta se basa en la detección de líneas mediante la transformada de Hough y la segunda se basa en el registro de imágenes utilizando como información la textura del suelo. El espacio de pruebas donde se desarrollan las técnicas es un laberinto fabricado en madera con una superficie de 180 cm x 300 cm y paredes de 60 cm de altura.

Se evalúa cada técnica al determinar el error de posición tanto en desplazamientos como en rotaciones después de recorrer una distancia determinada para alcanzar una posición final deseada, evaluando los tiempos de procesamiento para finalmente determinar cuál de las dos técnicas es más adecuada para realizar la corrección de posicionamiento dentro del entorno estructurado seleccionado.

En el penúltimo capítulo de esta tesis se describen algunas aplicaciones que se han podido lograr gracias al desarrollo de este trabajo de investigación, donde se destaca la participación en la competencia internacional RoboCup 2017 en Nagoya Japón.

 

"Sistema domótico basado en la plataforma Raspberry Pi y comunicaciones inalámbricas controlado mediante órdenes de voz en un dispositivo Android"

Jesús Samuel Ortiz Ibarra
Maestría en electrónica

Resumen

En la actualidad, el reconocimiento de voz es una de las áreas del conocimiento con mayor énfasis debido a la disponibilidad de una gran cantidad de dispositivos con capacidad de procesamiento para realizar tareas relacionadas a dicho reconocimiento. Por otro lado, en el área de la domótica, los avances en tecnología inalámbrica permiten desarrollar sistemas cada vez más sofisticados.

Este trabajo presenta una investigaciónen en ambas áreas con la finalidad de desarrollar un sistema domótico que funcione mediante órdenes de voz. Se propone un sistema basado en una aplicación para dispositivo móvil con un sistema operativo Android y un sistema de control en una tarjeta de desarrollo Raspberry Pi. Este sistema tiene una aplicación instalada en un dispositivo móvil, que recibe órdenes por voz del usuario y las decodifica usando un vocabulario limitado que no requiere de una conexión a internet. El dispositivo móvil envía la información codificada mediante Wi-Fi a un sistema de control, implementado en una tarjeta de desarrollo Raspberry Pi para que finalmente, dicho sistema de control ejecute las órdenes del usuario a través de los actuadores correspondientes.

Se obtuvo un sistema funcional, el cual puede ser usado por personas conmovilidad corporal restringida y que no pueden utilizar sistemas domóticos convencionales. De esta manera se espera que brinde autonomía en la realización de algunas tareas comunes.

 

"Diseño e implementación en <hardware in the loop> del carro-péndulo con base en un procesador digital de señales"

Marcelino Martínez Aragón
Maestría en robótica

Resumen

La teoría de control es el estudio del comportamiento de sistemas dinámicos. Al sistema a controlar se le denomina planta, ésta puede tener cualquier número de salidas o variables a controlar. Las variables podrían ser, por ejemplo, presión, velocidad, posición, temperatura, flujo, etc. El trabajo en el laboratorio es indispensable en la educación de ingeniería de control, sin la experiencia proporcionada por los ejercicios de laboratorio, los estudiantes no comprenderían plenamente sus aplicaciones y limitaciones. A pesar de sus virtudes, la formación de un laboratorio convencional tiene inconvenientes, tales como espacio, costo, disponibilidad, límite de plantas, etc.

Es posible implementar controladores reales sobre hardware en interacción con modelos físicos simulados en tiempo real, que permitan dar una idea muy aproximada al comportamiento de un sistema. Este tipo de implementación es comúnmente llamada Hardware-In-The-Loop(HIL), un simulador HIL es una técnica de prueba que simula el comportamiento de entradas y salidas de un sistema físico que es conectada a un controlador en tiempo real, ésta sustituye a la planta real en un laboratorio.

El sistema carro-péndulo invertido es un ejemplo muy utilizado para la enseñanza de la teoría de control. Consiste en un péndulo colocado sobre una articulación fija de un carro, el péndulo oscila libremente y el carro, con ayuda de una guía, se mueve de forma horizontal. El objetivo del control es llevar al péndulo en una posición vertical superior.

En este trabajo se propone la implementación de un sistema carro-péndulo invertido usando la técnica de simulación HIL con la finalidad de tener una planta virtual de bajo costo, en la que se puedan aplicar diversas técnicas de control con la seguridad de que la salida del sistema sea lo más cercano a la realidad. Para incrementar el realismo se va a tener una interfaz gráfica en la que visualmente se mostrarán los movimientos del sistema y su configuración.

 

"Uso del robot humanoide NAO como herramienta de apoyo para la enseñanza del Jarabe Mixteco en niños de tercer grado de primaria"

Anabel Herrera Soriano
Maestría en medios interactivos

Resumen  

Los usos de la tecnología pueden ser variados e inclusive, se podría decir que son ilimitados. El presente proyecto conjunta los avances tecnológicos desarrollados en los robots humanoides para apoyar la enseñanza de la danza del Jarabe Mixteco a niños de tercer grado de primaria.

La finalidad de este proyecto es que el robot funcione como un instrumento para el docente de tercer grado de primaria que imparte la materia "La entidad donde vivo". En dicha asignatura se despliegan contenidos relacionados con las danzas tradicionales del estado de Oaxaca, el profesor emplea al robot como ejemplo para que los niños se interesen en aprender los pasos, la vestimenta y la música del Jarabe Mixteco.

 

"Construcción de un dispositivo háptico de dos grados de libertad basado en un mecanismo paralelogramo con dinámica desacoplada"

María de Jesús Armas Patricio
Maestría en robótica

Resumen  

El presente trabajo de tesis aborda la construcción y validación de un dispositivo háptico de dos grados de libertad, basado en un mecanismo paralelogramo con dinámica desacoplada. La plataforma experimental del dispositivo háptico está compuesta principalmente de un mecanismo paralelogramo, dos servomotores, dos servoamplicadores y una tarjeta de adquisición de datos. Cada servomotor tiene integrado un codicador incremental, los cuales se emplean para obtener los datos de la posición angular de los eslabones actuados. Cada servoamplicador tiene dos formas de configuraciones de control: velocidad y par.

Las validaciones que se realizan al dispositivo son: cinemática directa, inversa y cinemática diferencial, de igual forma se implementa un control cinemático y un controlador por par calculado en el espacio articular para el seguimiento de una trayectoria circular. También se realizó un ambiente virtual en MATLAB/Simulink, compuesto de una esfera que representa el punto de interfaz háptico o el efector final del dispositivo. Finalmente, se realizó la comunicacion del dispositivo háptico con el ambiente virtual.