ROBOTICA, 2

Autor: CARRERAS PÉREZ MARC.
Año: 2002.
Universidad: GIRONA.
Centro de lectura: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR.
Centro de realización: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR.

Resumen: Esta tesis doctoral propone una arquitectura de control para un robot autónomo que deba realizar una misión en un entorno desconocido y no estructurado. En particular, la propuesta presentada en la tesis ha sido aplicada a un robot autónomo submarino. La arquitectura de control esta compuesta por un conjunto de comportamiento independientes, los cuales compiten por el control del robot y consiguen finalmente la realización de la misión. En esta tesis se ha propuesto un nuevo esquema de arquitectura de control basado en comportamientos, el cual es una mezcla de otras propuestas y pretende aprovechar las ventajas de cada una de estas. En una segunda parte, la tesis propone el aprendizaje automático de cada uno de estos comportamientos utilizando la teoría de aprendizaje por refuerzo. Este tipo de aprendizaje se caracteriza por su aplicabilidad en problemas en los que no se tiene conocimiento del entorno, como en la mayoría de aplicaciones de robótica. No obstante, el uso del aprendizaje por refuerzo de tareas reales también implica la aparición de algunos problemas. La tesis propone un nuevo algoritmo de aprendizaje por refuerzo, el cual soluciona parte de estos problemas. La tesis analiza cada una de las dos parte haciendo un estudio de las técnicas más importantes que se pueden encontrar en el mundo. Las dos propuestas de la tesis, la arquitectura basada en comportamientos y algoritmo de aprendizaje por refuerzo, fueron evaluadas con conjunto de experimentos reales que demuestran su efectivida. Los experimentos fueron realizados con el robot submario URIS desarrollado en la Universidad de Girona, y son ampliamente detallados en la memoria de la tesis.

Autor: FERNÁNDEZ RAMOS RAQUEL NATIVIDAD.
Año: 2001.
Universidad: MALAGA.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: E.T.S.I. INDUSTRIALES.

Resumen: Esta tesis trata el problema de la navegación en entornos paracialmente conocidos. El principal problema de la navegación en este tipo de entornos es la alteración del mismo durante el tiempo de ejecución de la tarea de navegación. Este hecho puede provocar la colisión con los elementos que componen dicho entorno. Para solucionar este problema se han estudiado diferentes estrategias de sorteo de obstáculos, tanto estáticos como móviles. También se han integrado estas estrategias dentro de un esquema de navegación de tipo híbrido. Los resultados que se muestran en esta tesis se han obtenido mediante la experimentación real con el robot móvil Auriga-alfa.

Autor: COSTA CASTELLÓ RAMÓN.
Año: 2001.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.

Autor: PORTA PLEITE JOSE M..
Año: 2001.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: INFORMATICA.
Centro de realización: LLENGUATGES I SISTEMES INFORMATICS. UNIVERSITAT POLITECNICA CATALUNYA.

Autor: LOPEZ PELAEZ ANTONIO.
Año: 2001.
Universidad: NACIONAL DE EDUCACION A DISTANCIA.
Centro de lectura: CIENCIAS POLITICAS Y SOCIOLOGIA .
Centro de realización: FACULTAD DE SOCIOLOGIA Y CIENCIAS POLITICAS, UNED.

Resumen: El objetivo de nuestro investigación es analizar los impactos de la Robotica en la sociedad, en un contexto de desarrollo tecnológico acelerado. Nos encontramos en un momento histórico privilegiado, en el los robots industriales son un producto generalizado y competitivo, y en el que los robots de servicios comienzan a expandirse. El desarrollo y expansión de la Robotica industrial y de servicios permitiría realizar cada vez mas tareas mediante robots, y conllevara importantes impactos en la esfera social en los proximos años. Dado que se trata de una tecnológia emergente y en evolución constante, la investigaciones sobre los impactos de los robots deben tomar en consideracion las perpectivas de desarrollo e implantacion en el sector industrial, y fundamentalmente en el sector servicios, que se derivan de las previsiones de los expertos (teniendo en cuenta que muchos de los prototipos que se preven entraran en vigor en los proximos años ampliaran notablemente el numero y las caracteristicas de las tareas susceptibles de ser realizadas por robots). Los resultados obtenidos en investigaciones empiricas sobre los impactos previstos por los expertos, tanto en el sector industrial como en el sector servicios. En esta tesis doctoral, el analisis que hemos llevado a cabo de las fuentes de datos secundarios sobre la evolucion del mercado de robots y sobre las investigaciones sociológicas que se han realizado sobre esta tematica (tanto nacionales como internacionales), ha ido unido a la realización de una investigacion prospectiva sobre la evolucion tecnologica y los impactos de la Robótica en la sociedad española en los proximos años. En este sentido, nuestra tesis aporta, como datos primarios obtenidos por el investigador, los resultados de dos estudios Delphi realizados a expertos españoles en esta area. En nuestra tesis, hemos establecido cuatro ambitos de atencion analitica en los que agrupamos los posibles impactos de la Robotica en los proximos años: volumen de empleo, transformacion del trabajo, transformacion de las organizaciones e impactos sobre la sociedad globalmente considerada. METODOLOGIA: En esta tesis doctoral, el analisis de las fuentes de informacion secundarias sobre el objeto de estudio, ha sido complementado con los resultados de dos encuestas delphi realizadas por el autor, y cuyos resultados se aportan como informacion primaria obtenidas en el proceso de investigacion del que se da cuenta en esta tesis doctoral. El diseño de dichas encuestas delphi ha permitido superar las limitaciones de otras encuestas delphi centradas en la prevision de eventos tecnologicos. Y aporta con ello una novedad: analizar las previsiones de los expertos en relacion con los impactos sociales(fundamentalmente sobre la transformacion del trabajo) de la Robotica y la Automatizacion Avanzada. RESULTADOS: Los resultados de la investigacion realizada permiten formular un escenario tendencial y dos escenarios alternativos, en los que, en funcion de distintas variables, se presentan los principales impactos y tendencias de cambio que afectaran a la sociedad española en los proximos años( en funcion de la incorporacion de robots y sistemas automaticos de trabajo). Asimismo, se contrastan las hipotesis que han guiado nuestra investigacion, tanto con los resultados de los diversos estudios empiricos que se han realizado sobre los problemas objeto de estdio, cuanto con los resultados de las investigaciones prospectivas realizadas mediante el metodo Delphi.

Autor: CAGIGAS MUÑIZ DANIEL .
Año: 2001.
Universidad: PAIS VASCO.
Centro de lectura: INFORMÁTICA.
Centro de realización: FACULTAD DE INFORMÁTICA.

Resumen: La memoria presenta en primer lugar una introducción a la robótica móvil y a un subconjunto de ésta llamado AGVs (Automated Guided Vehicles). A continuación se hace un análisis de la navegación aplicada a los robots móviles para finalmente centrarse en la planificación de trayectorias. Dentro de la planificación de trayectorias se incide en la planificación o búsqueda jerárquica y en la problemática que supone planificar trayectorias a través de varias plantas de uno o varios edificios. En los dos capítulos posteriores se presentan dos tipos de planficadores jerárquicos para entornos estáticos y dinámicos. Se presenta varios resultados experimentales que avalan la bondad del sistema propuesto. Finalmente se hace una propuesta de interfaz de usauario basado en el modelo anterior.

Autor: DOMINGO PEÑA JOAN.
Año: 2001.
Universidad: BARCELONA.
Centro de lectura: FÍSICA.
Centro de realización: FACULTAD DE FÍSICA.

Resumen: Se ha estudiado la viabilidad de utilizar actuadores piezoeléctricos bimórficos para suministrar la motricidad a un microrobot. Se ha construido un microrobot con dichos acutadores y se ha analizado su regimen estático, cinemático y dinámico. Se ha propuesto una técnica de control a nivel de actuador basada en un control a lazo abierto por modelo inverso a partir de un modelo de referencia polinomial desacoplado. La precisión del posicionamiento es función del grado de los polinomios utilizados en el modelo, alcanzándose precisiones comprendidas entre el 0,1 y el 1%.

Autor: VAZQUEZ REGUEIRO CARLOS.
Año: 2001.
Universidad: SANTIAGO DE COMPOSTELA.
Centro de lectura: FISICA.
Centro de realización: FACULTAD DE FISICA.

Resumen: El objetivo de esta tesis ha sido desarrollar una arquitectura de control para robots móviles autoónomos (RMAs). Estas arquitecturas plantean importantes retos, ya que los robots operan en entornos complejos, dinamicos e impredecibles a traves de sensores y actuadores imperfectos y, al mismo tiempo, deben planificar la consecución de multples objetivos, a veces contradictorios entre sí, sin dejar de ser autónomos ni operar en tiempo real. Se han analizado los paradigmas de control existentes en robótica móvil y sus principales realizaciones. A falta de estudios exhaustivos sobre las propiedades que requiere e integración de comportamientos, así como a la flexibilidad y escabilidad, cualidades estas imprescindibles para un desarrollo modular de sistemas de control cada vez más inteligentes y complejos. En vista de las limitaciones encontradas se han introducido un nuevo modelo d arquitectura basada en especialistas, es decir,modulos en donde se encapsulan las tareas estrechamente ligadas entre si, junto con sus datos y su control. Para lograr más regularidad, los especialistas se implementan mediante una arquitectura basada en pizarra. Sin embargo, como cada agente de un especialista puede ser, a su vez, un especialista, la arquitectura se va replicando en distintos niveles, razon por la cual se la ha denominado Arquitectura Fractal de Especialistas (AFE). La particularización de AFE a la robótica movil da lugara AFE-Robotica. Para probar la utilidad y viabilidad de AFE-Robótica se ha aplicado a una tarea concreta y se ha implementado "completa", desde los algoritmos de percepcion hasta los comportamientos de más bajo nivel pasado por todas las funciones de control. Se ha elegido la tarea de navegacion de un robot movil comercial Nomad 200 en interiores porque es fundamental para la operatividad de un RMA y aun no esta bien resuelta en entornosno estructurados, dinamicos, relativamente amplios y no totalmente predecibles. Se ha implementado una navegación topológica basada en caracteristicas reseñables (marcas) y con informacion " a priori" del entorno (corredores y puertas). El prototipo desarrollado, con 14 agentes diferentes ha sido un compromiso entre la implementacion factible, validacion de la arquitectura y capacidad de realizar tareas utiles. Destacar la aplicación de un modelo de Reglas Temporales Borrosas, desarrollado por nuestro grupo de investigación, en la implementación del comportamiento seguir contorno, el desarrollo de un metodo computacionalmente muy eficiente para confeccionar rejillas de incertidumbre con los datos de ultrasonidos, y la correccion de los 4 grados de libertad de la posicion odometrica del Nomad 200(base y torreta giran de forma independiente). El sistema ha sido validado experimentalmente en la sede del Departamento de electrónica y computacion de la Universidad de Santiago de compostela mediante la ejecucion de multiples desplazamientos bajo condiciones diversas en el entorno. Los resultados obtenidos han confirmando las buenas propiedades de AFE-Robotica.

Autor: MUCIENTES MOLINA MANUEL.
Año: 2001.
Universidad: SANTIAGO DE COMPOSTELA.
Centro de lectura: FÍSICA.

Resumen: La propuesta que se presenta en esta memoria se encuadra en el contexto del control borroso de procesos, consistiendo en la aplicación del mismo al campo de la robótica móvil. Se han diseñado dos controladores borrosos para la realización de dos tareas por parte del robot (seguimiento de contornos y evitación de obstáculos móviles), partiendo del conocimiento proporcionado por un experto humano acerca de cómo realizar estas tareas. La complejidad de las bases de conocimiento borroso ha requerido un diseño jerárquico y la utilización en alguno de los módulos de un modelo de reglas borrosas distinto del convencional, que maneja explícitamente referencias a la variable tiempo (reglas temporales borrosas) y que ha sido propuesto dentro del Grupo de Sistemas Inteligentes de la Universidad de Santiago de Compostela. El objetivo del sistema de control para el seguimiento de contornos ha sido mantener al robot a una distancia adecuada (en torno a los 50 cm) y desplazándose a la máxima velocidad posible. Para ello se ha estructurado el sistema en dos bloques: control de la velocidad angular y lineal. Este último comprende un módulo de procesado de la información sensorial, un módulo para la identificación de la situación del entorno en la que se encuentra el robot, y el sistema de control temporal borroso. El sistema de control estima la evolución de las distancias al contorno, con el fin de anticiparse a situaciones futuras, a al vez que filtra parte del ruido asociado a las medidas de los ultrasonidos. El sistema de control estima la evolución de las distancias al contorno, con el fin de anticiparse a situaciones futuras, a la vez que filtra parte del ruido asociado a las medidas de los ultrasonidos. El sistema ha sido evaluado en más de treinta pruebas sobre el robot real, con un número considerable de esquinas, puertas, etc., que han enfrentado al controlador ante las situaciones más variadas posibles, mostrando un comportamiento robusto y fiable. Por otra parte, para la evitación de obstáculos móviles ha sido necesario, en primer lugar, realizar la detección de los mismos por medio de los sensores de ultrasonidos. A continuación se ha tratado de evitar la colisión con el móvil que ha sido considerado más peligroso. Para ello es de gran importancia tratar de determinar el escenario dinámico ante el que se encuentra el robot, puesto que evaluando únicamente las variables de entrada en el instante actual se considerarían iguales situaciones que pueden provenir de circunstancias totalmente diferentes (un móvil puede haber alcanzado su velocidad actual frenando o acelerando). Para ello se hace imprescindible analizar las variaciones en velocidad y ángulo del móvil y del robot con el fin de decidir la acción a implementar. El sistema de control ha sido probado en cientos de tests, presentándose en esta memoria el análisis de casi cien pruebas de las desarrolladas sobre el robot real. A pesar de las grandes dificultades en la determinación precisa de la posición de los obstáculos móviles debido a la baja resolución angular de los sensores de ultrasonidos, se ha estimado correctamente la tendencia del móvil en un 71% de los casos. Se ha conseguido evitar la colisión en el 91% de las ocasiones, destacando la importancia de una correcta estimación de la tendencia del móvil, ya que en un 62% de las colisiones la causa fue un error en la determinación de la tendencia.

Autor: ALMONACID KROEGER MIGUEL.
Año: 2001.
Universidad: MIGUEL HERNANDEZ.
Centro de lectura: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR .
Centro de realización: ESCUELA POLITECNICA SUPERIOR DE ELCHE.

Resumen: Esta tesis se ha dedicado al estudio, modelado, simulación y control de movimiento de robots paralelos de 6-GDL, utilizados como robots trepadores. Para llevar a cabo la idea de usar la plataforma de Stewart como robot móvil, se han desarrollado herramientas computacionales basadas en la dinámica multicuerpo. Estas herramientas conforman el marco básico para el análisis cinemático y dinámico de esta nueva aplicación robótica. Y su vez, han permitido la investigación y el desarrollo de algoritmos de control cinemático de forma que el robot sea capaz de trepar, basándose en información sensorial, por estructuras cilíndricas alargadas que describen trayectorias espaciales desconocidas. El complejo problema de las múltiples soluciones de la cinemática directa se ha resuelto mediante métodos numéricos, consiguiéndose una única solución, condición necesaria para la planificación de trayectorias y el control de movimiento en tiempo real. El modelado dinámico de los robots paralelos, inclyendo la dinámica del sistema de actuación, ha sido esencial para la simulación, análisis e investigación en el control de robots paralelos con actuación neumática. Como caso práctico de simulación se ha sintonizado un regulador PID convencional y se ha analizado el seguimiento del robot para una trayectoria dada por el algoritmo de planificación. Los resultados de esta tesis han contribuido al desarrollo de un prototipo de robot paralelo trepador para su aplicación en el mantenimiento de palmeras (poda, fumigación, germinación). Las aportaciones se han reflejado en varias fases del desarrollo del prototipo. Particularmente, han sido relevantes las contribuciones realizadas durante el análisis cinemático y dinámico del robot en la fase de diseño. De la misma forma, el modelo computacional del sistema de control ha permitido contrastar las hipótesis teóricas, dinámicas y de control, con los resultados experimentales. Esto último, ha llevado a deducir e interpretar las tendencias del sistema del control del robot, en relación con la sintonización de los reguladores en los seis ejes de la tarjeta de control. Finalmente, la aplicación de los resultados del modelado cinemático y dinámico ha sido fundamental para el control del movimiento en tiempo real del robot, resultados que están estrechamente relacionados con la obtención de una única solución en la cinemática directa.

Autor: BONYUET LEE DAVID.
Año: 2001.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.

Autor: ASENSIO DIAGO JOSÉ RAMÓN.
Año: 2001.
Universidad: ZARAGOZA.
Centro de lectura: CENTRO POLITÉCNICO SUPERIOR.
Centro de realización: CENTRO POLITÉCNICO SUPERIOR.

Resumen: La tesis abarca los siguientes aspectos concernientes a la navegación de robots móviles en entornos de interior sin estructurar: 1,- Modelado de robots móviles de tracción diferencial, en el que se desarrolla un modelo simple basado en parámetros físicos para ese tipo de robots móviles, así como se propone la utilización de dicho modelo como controlador del sistema. 2,- Navegación reactiva basada en campos de potencial artificial, en el que se desarrolla una variante de los campos de potencial artificial aplicada a la navegación, y basada en el modelo anteriormente citado (utilizando un sensor de proximetría láser). 3,- Reconocimiento de características de alto nivel de entornos de interior sin estructurar, en el que dichas características son detectadas con un sistema de visión artificial trinocular mediante un método que tiene en cuenta la incertidumbre geométrica de las características básicas (segementos 3D). 4,- Navegación basada en fusión de información multisensorial, en el que se utiliza el sistema de visión antes citado para detectar la característica relevante del entorno a partir de la cual ubicar el punto guía inicial para la navegación, a la vez que se usa un sensor de proximetría láser para la navegación reactiva y la re-estimación periódica de la localización relativa respecto al robot de dicha característica (lo cual mejora notablemente la ejecución de la tarea de navegación). 5,- Integración de navegación, reconocimiento de características, y autolocalización con construcción simultánea del mapa del entorno, en el que desarrolla un planificador que es capaz de ejecutar tareas de navegación expresadas con un alto nivel de abstracción, a la que se genera un mapa del entorno conforme éste va siendo detectado por los sensores de visión y láser, permitiendo dicho mapa estimar de forma precisa la localización del robot en el entorno.

Autor: LÓPEZ BOADA M. JESÚS.
Año: 2001.
Universidad: CARLOS III DE MADRID.
Centro de lectura: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR .
Centro de realización: UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID.

Resumen: Un robot móvil debe ser capaz de adaptarse de manera flexible a cambios que se produzcan en el entorno sin necesidad de decirle qué hacer en cada momento. Su aptitud para el cambio va a depender de cómo estén distribuidas las capacidades de deliberación y reacción con él. La arquitectura de control híbrida AD se basa en la forma en la que se organizan los procesos mentales humanos y consta de dos niveles. Deliberativo y Automático. Se pretende el desarrollo del nivel Automático de la arquitectura AD, que permite al robot disponer de la necesaria reactividad para responder rápidamente a cambios que se produzcan en el entorno. Las habilidades automáticas incluyen las capacidades de percepción y acción del robot y por acciones reflejas que permiten al robot responder de manera prioritaria ante determinados estímulos. Se define una estructura genérica para habilidades que facilita su programación, integración y modificación en la arquitectura de control de manera que no afecte al resto de los componentes que constituyan dicha arquitectura. Se proponen tres métodos diferentes de generación de habilidades complejas a partir de habilidades ya existentes, denominadas secuenciación, adición de salidas y flujo de datos. Estos tres métodos no son excluyentes. Se propone un algoritmo de aprendizaje por refuerzo, basado en redes neuronales, que permite a un roboto móvil aprender habilidades sensorimotoras automáticas sencillas. El algoritmo de aprendizaje propuesto trabaja con espacios de entrada y salida continuos y señal de refuerzo continua.

Autor: MARTÍNEZ DÍAZ SONIA.
Año: 2001.
Universidad: CARLOS III DE MADRID.
Centro de lectura: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR.
Centro de realización: UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID.

Resumen: Esta tesis pretende contribuir al estudio de los problemas de control para los sistemas mecánicos aprovechando sus propiedades estructurales geométricas. La primera contribución descrita en esta disertación es el desarrollo de tests de accesibilidad y controlabilidad para sistemas de control mecánicos con ligaduras y simetría, basados en descomposiciones geométricamente relevantes de las conexiones afines de Levi-Civita y noholónoma. Estos resultados simplifican tests anteriores obtenidos en la literatura de sistemas de control con conexión afín y dan lugar al concepto de controlabilidad en la fibra para sistemas rotóticos dinámicos. Después, como aplicación ulterior de estos resultados, desarrollamos algoritmos de control de movimientos para sistemas mecánicos con simetría, resolviendo el problema de la reconfiguración punto a punto, el problema de la estabilización de un punto, y el problema de la interpolación de estados. Para hacer esto, obtenemos una descripción de las trayectorias de estos sistemas que empiezan de velocidad no nula en término de una expansión en serie. La aproximación técnica descansa en herramientas del Cálculo Cronológico. Nuestra aproximación al problema del seguimiento de trayectorias está basada en un análisis promediado libre de coordenadas para una clase de sistemas analíticos con input oscilatorios (gran amplitud, frecuencia alta). Introduciendo dos escalas temporales, podemos obtener un sistema promediado que puede invertirse para hacer que el sistema general siga en promedio cualquier trayectoria deseada diferenciable. La siguiente contribución de la tesis es la propuesta de un marco geométrico intrínseco para el estudio de problemas de control lógico, que resulta ser muy conveniente para analizar las propiedades de simetría de estos sistemas. Por otro lado, nos permite desarrollar un algoritmo de comparación entre las soluciones de los sistemas vakónomos y noholónomos. Finalmente, haciendo uso de los desarrollos de los capítulos anteriores introducimos un algoritmo para resolver numéricamente el problema de control óptimo para una clase de sistemas de locomoción ondulatorios. Se analizan cuidadosamente las propiedades de convergencia de este algoritmo. El método propuesto se implementa en la plataforma robótica REEL, y presentamos también simulaciones y resultados experimentales.

Autor: DAPENA GONZÁLEZ ELADIO.
Año: 2001.
Universidad: CARLOS III DE MADRID.
Centro de lectura: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR.
Centro de realización: UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID.

Resumen: El principal objetivo de este trabajo es la construcción y prueba de un planificador de caminos fuera de línea, factibles y robustos. Por factibles entendemos caminos realizables en cuanto al seguimiento. Por robustos proponemos que los caminos incluyan: un análisis preciso de incertidumbre y una estimación de su probabilidad de éxito. Para representar el entorno se define un modelo Topo-Geométrico Ampliado MTGA. El MTGA, es un grafo cuya principal novedad es la incorporación de zonas consideradas de tránsito restringido y zonas de aproximación. En la definición de la incertidumbre, asumimos que el vector posición X del robot, sigue una distribución normal multi-variable. Donde se utilizan las coordenadas (x,y), que definen la posición del robot respecto a un sistema de coordenadas global. Para las reducciones de incertidumbre en zonas donde el robot puede efectuar una localización, se proponen inicialmente dos métodos: lineal y directo. Estos métodos, que denominamos estáticos, intentan desligar el proceso de planificación, del sistema de percepción del robot. Además, se propone como un método dinámico la utilización de un Filtro de Kalman Extendido, con sistema de percepción basado en sensores de ultrasonidos. Se define la transitabilidad como la probabilidad éxito para un camino. La transitabilidad, es una medida de la calidad de los caminos. Se obtiene a partir de las zonas de aproximación a las zonas consideradas de tránsito restringido. El cálculo es el resultado de integrar la función de densidad multi-variable de la posición del robot, sobre el área de aproximación correspondiente. Durante la fase de planificación, se generan todos los posibles caminos utilizando el MTGA. Para cado uno de los caminos se obtienen parámetros como: Distancia, Incertidumbre en el Objetivo, Umbrales de Incertidumbre en el camino y Transitabilidad. Estos parámetros permiten la construcción de funciones de optimización para la selección de caminos factibles y robustos. El planificador se prueba en distintos entornos y los planes generados se integrana la plataforma B-21 del Real World Interface, sobre la arquitectura existente, para su verificación.

Autor: BLANCO ROJAS M. DOLORES.
Año: 2001.
Universidad: CARLOS III DE MADRID.
Centro de lectura: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR.
Centro de realización: UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID.

Resumen: Se propone una estrategia para dotar al manipulador móvil de una habilidad que le permita evitar los obstáculos que se presenten en su camino, basándose en la información del entorno proporcionada por un telémetro laser. Se ha optado por un modelo único del entrono, el Diagrama de Voronoi Local, construido a partir de los datos sensoriales, que se utiliza por igual en los módulos de planificación y localización. El algoritmo propuesto puede utilizarse en línea para construir el DVL de una zona restringida del entorno alrededor de la posición actual del robot. Los algoritmos desarrollados son aplicables a un considerable número de sistemas. Se ha comprobado su funcionamiento en una serie de experimentos cuyos resultados quedan recogidos a lo largo del trabajo. Se presentan las adaptaciones de los algoritmos desarrollados para su integración en el sistema de control de un manipulador móvil. Teniendo como objetivo la colaboración del sistema con operarios humanos en tareas de transportes de piezas, el planificador de trayectorias locales se conecta directamente con el módulo de control cinemática coordinado y el bucle de control de impedancia, previamente diseñados. A su vez, la realimentación de la señal de fuerza en el módulo de planificación permite estimar la dirección del movimiento del operario. Con esta información el planificador escoge, si es posible, aquella trayectoria local libre de obstáculos que más se adecue al movimiento del operario.

Autor: SOTELO VÁZQUEZ MIGUEL ÁNGEL.
Año: 2001.
Universidad: ALCALA.
Centro de lectura: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR.
Centro de realización: ESCUELA POLITÉCNICA.

Resumen: En el presente trabajo de tesis doctoral se plantea el diseño y desarrollo de un Sistema Inteligente de Transporte implantado en un vehículo autónomo, para la realización de misiones globales de navegación en entornos exteriores parcialmente conocidos. Como objetivo fundamental, se propone efectuar la aplicación del sistema autónomo de transporte en entornos de carácter industrial, residencial o similares, en el corto o medio plazo. Ello constituye un primer paso hacia la implantación de Sistemas Inteligentes de Transporte en entornos urbanos, lo cual se plantea como un objetivo a muy largo plazo. Por otro lado, este tema de trabajo ha sido poco prodigado en la literatura, ya que la inmensa mayoría de los Sistemas Inteligentes de Transporte existentes en la actualidad, se aplican al guiado o asistencia a la conducción de vehículos en carreteras o autopistas. Para la realización de misiones autónomas complejas en una red de carreteras, propia de entornos industriales y urbanos, se requiere la capacidad tanto de navegar en carreteras como en intersecciones. Por este motivo, se plantea un sistema de navegación global, basado en visión artificial y GPS, compuesto por tareas locales de percepción especializadas en la navegación en carreteras e intersecciones, respectivamente. Como característica fundamental, destaca el hecho de que la tarea dedicada al seguimiento de carreteras debe ser capaz de efectuar la navegación en carreteras no estructuradas (sin líneas pintadas). Este aspecto supone un reto en la actualidad, puesto que los esfuerzos de los diversos grupos de investigación se han centrado mayoritariamente en el seguimiento de carreteras estructuradas (con líneas), especialmente autopistas. La capacidad de navegación global se consigue mediante el diseño de un planificador global, encargado de calcular el camino más corto hasta el punto de destino especificado, y un gestor de tareas que coordina la ejecución de las diversas tareas de percepción necesarias para llevar a cabo misiones autónomas de transporte. De forma adicional, se ha Desarrollado un sistema de visión monocular dedicado a la detección de otros vehículos circulando en el mismo entorno de trabajo. Ello permite dotar al sistema de cierta capacidad reactiva. Finalmente, el sistema completo ha sido probado sobre un vehículo eléctrico comercial, en un circuito privado que emula un entorno urbano. Sobre dicho circuito se han efectuado misiones autónomas de navegación, obteniéndose unos resultados prometedores.

Autor: LÓPEZ SÁNCHEZ JAIME.
Año: 2001.
Universidad: BARCELONA.
Centro de lectura: FÍSICA.

Resumen: Los microrobots suelen utilizarse en la manipulación de objetos de dimensiones reducidas. La demanda de sistemas con un alto grado de resolución y de precisión en tareas de manipulación han provocado la necesidad de crear sistemas autónomos o telemanipulados para dichas aplicaciones. La manipulación de células biológicas, el montaje de elementos micromecanizados, son algunos ejemplos de dichas aplicaciones. Los sistemas convencionales tienen sus limitaciones cuando se buscan resoluciones muy elevadas, por ello se están trabajando en el diseño de robots cada vez más pequeños y precisos. El material piezoeléctrico pemite realizar sistemas posicionadores con alto grado de resolución, por ello están siendo utilizados ampliamente en el diseño de microrobots. Además la flexibilidad de fabricación de las formas y tamaños de las estructuras piezoeléctricas permiten construir actuadores de dimensiones extremadamente reducidos para diferentes diseños de microrobots. Al mismo tiempo que nuevos e interesantes campos de aplicación aparecen, con la reducción de dimensiones surgen nuevos problemas en los que, en el mundo macroscópico resultaban inimaginables o simplemente insignificantes o despreciables. Comportamientos no lineales de ciertos microactuadores, fricciones, tensiones mecánicas, deslizamientos, etc. Uno de los principales problemas que presentan los microrobots es el estrés mecánico debido a las conexiones eléctricas entre el sistema de control y el propio microrobot. Para minimizar el número de dichas conexiones se propone integrar o ensemblar junto con la estructura del microrobot sistemas electrónicos de interfaz basados en circuitos integrados de potencia inteligente. El desarrollo de estos sistemas aplicados a estructura microrobótica de reducidas dimensiones abre una línea de investigación muy interesante. El objetivo principal en el desarrollo de este trabajo, tal y como indica su título, es el estudio en profundidad de sistemas electrónicos interfaz para actuadores piezoeléctricos aplicados al mundo de la microrobótica.

Autor: GONZALEZ SANCHEZ JOSE LUIS.
Año: 2000.
Universidad: VALLADOLID .
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: E.T.S. INGENIEROS INDUSTRIALES.

Resumen: ESTUDIO Y ANALISIS, DESDE UN PUNTO DE VISTA DE LA PRODUCCION, DE LOS SISTEMAS MULTI-ROBOT(SMR). SE PROPONE UNA ESTRUCTURA DE SMR FORMADA POR TRES ROBOTS, Y CUATRO ZONAS DE TRABAJO DIFERENTES, QUE PERMITAN MANTENER LAS CARACTERISTICAS DE OPERACIÓN CONJUNTA AUN CUANDO ALGUN ROBOT ESTE FUERA DE SERVICIO,CONSIDERANDO LA POSIBILIDAD DE FALLOS EN LOS ELEMENTOS DEL SISTEMA, ASI COMO ACTIVIDADES DE MANTENIEMIENTO PLANIFICADAS. PARA LA REALIZACION DE UN ANALISIS DETALLADO DE LAS CARACTERISTICAS OPERATIVAS DEL SMR SE HAN EMPLEADO REDES DE PETRI ESTOCASTICAS GENERALIZADAS. SE HA ELABORADO UNA METODOLOGIA DE DISEÑO DE SMR. SE HAN IDENTIFICADO UNOS PARAMETROS QUE TIENEN INFLUENCIA EN EL RENDIMIENTO DEL SUR Y SE HA ESTUDIADO LA SENSIBILIDAD DEL RENDIMIENTO DEL SMR Y SE HA ESTUDIADO LA SENSIBILIDAD DEL RENDIMIENTO A LA MODIFICACION DE DICHOS PARAMETROS. DE LAS CONCLUSIONES OBTENIDAS SE PUEDE ABORDAR EL PROBLEMA DE DISEÑO A CORTO Y LARGA PLAZO DE SMR.

Autor: TRIVIÑO BARROS GRACIAN.
Año: 2000.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: INFORMATICA.
Centro de realización: ETSI TELECOMUNICACIONES.

Resumen: Existe una demanda de robots móviles autónomos, con una programación más flexible que los actuales, capaces de enfrentarse a situaciones que no pueden predecirse en el momento de su contrucción. El proyecto de diseño y construcción de este tipo de robots implica tener en cuenta recursos tecnológicos y científicos dispersos en cierto número de áreas de conocimiento, como son Mecánica, Electricidad, Electronica, Ingenieria de Software, Inteligencia Artificial y Psicología. Uno de los primeros objetivos al que nos enfrentamos para sentar las bases necesarias para el diseño y construcción de esta nueva generación de robots es disponer de un modelo lógico en el que sea posible analizar, ordenar y compartir el conjunto de los conocimientos necesarios y suficientes para resolver con éxito el proyecto. A partir de ideas tomadas de Psicología Cognitiva y tomando por otro lado como inspiración el Modelo de Referencia ISO para la interconexión entre ordenadores, se presenta un Modelos de Arquitectura Cognitiva donde se incluye la descripción de todos los componentes que constituyen un robot móvil autónomo, que servirá como referencia para incorporar ideas y desarrollos ya disponibles y para ampliarlas con soluciones futuras. Las ideas centrales de este trabajo son: -La propuesta del paradigma: Conceptos, Procedimientos y Actitudes para representar los conocimientos manejados por un robot móvil autónomo. -La creación de un Modelo de Arquitectura Cognitiva abierto y estructurado en siete niveles. -El diseño y construcción de un robot móvil autónomo que sirva para desarrollo y experimentación de las ideas anteriores.