Unidad Ejecutora Doble Dependencia - Universidad Nacional de San Juan, Facultad de Ingeniería - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas

Proyectos

Se desarrollan proyectos de investigación aplicada, de desarrollo tecnológico y de cooperación internacional.

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Proyectos en Ejecución

Control y análisis energético de un mini-bote eléctrico

Proyecto: Control y análisis energético de un mini-bote eléctrico
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En este proyecto se propone construir e instrumentar un prototipo de mini-bote eléctrico con asistencia solar, cuyo uso permita obtener conocimientos y desarrollar técnicas adecuadas que realicen una contribución a la navegación autónoma supervisada y a la navegación teleoperada de estas unidades de servicio robotizadas en ambientes acuáticos con un fuerte énfasis en el rendimiento energético del sistema. La navegación autónoma requiere de información para detectar la localización del vehículo, esencialmente el uso de GPS y sensores inerciales. Se desarrollan algoritmos de control tanto de bajo nivel como de supervisión para obtener algoritmos más robustos de control ante perturbaciones del medio. Se dotará al vehículo de sensores específicos como ecosondas y sonares que permiten la construcción de mapas batimétricos. Se prevé que se puedan adicionar diversos sensores ambientales y de calidad de agua de acuerdo a los estudios que se quieran realizar en el espejo de agua. Se propone además de la disposición de esta tecnología, la formación de recursos humanos a nivel de grado y posgrado en la temática. El Instituto de Automática cuenta con vasta experiencia en la construcción y control de vehículos robóticos móviles, ya sean terrestres como aéreos, pero no cuenta con una línea de investigación fuerte en el área de vehículos autónomos acuáticos de superficie (ASVs) uno de los objetivos de este proyecto es impulsar esta nueva línea de investigación que se vería fuertemente favorecida no sólo por el equipamiento disponible sino también por la experiencia previa adquirida en temas afines.

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Bastón robotizado para asistencia a la discapacidad motora, sensorial y cognitiva

Proyecto: Bastón robotizado para asistencia a la discapacidad motora, sensorial y cognitiva
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Actualmente se observa un incremento porcentual de la población con problemas de discapacidad motora ademásde sensorial y cognitiva. Existen dispositivos mecánicos para su asistencia, siendo el más usado el bastón. En esteproyecto se propone aplicar tecnologías del área de la robótica para desarrollar un bastón robotizado considerando lahipótesis que el mismo resulta más eficiente al facilitar e inducir una marcha más normal, y atender simultáneamentediscapacidades sensoriales y cognitivas. El objetivo del proyecto es disponer de un prototipo económico de bastónrobotizado optimizado para asistencia a personas con discapacidad motora, sensorial y cognitiva. El prototipo seráútil para su aplicación en medios interiores y ofrecerá facilidades para actuar en entornos parcialmente estructurados,con sistemas de seguridad y capacidades de reconocimiento del entorno e interacción bilateral con el humano. Comométodo de trabajo se utilizarán técnicas de procesamiento estadístico de señales y herramientas propias del diseño yanálisis de sistemas de control no lineal. Como resultado se espera disponer de un prototipo de un bastón robotizadooptimizado, capaz de proporcionar apoyo para personas con deficiencias de estabilidad y patologías de la marcha, comoasí también brindar orientación y ubicación a personas disminuidas visuales y/o con enfermedades neurosiquiátricas.Este prototipo contemplará normas de seguridad y ergonomía, para hacer más directa su transferencia al medio. Lasestadísticas mundiales y nacionales indican un porcentaje significativo de personas que usan el bastón por problemasmotrices. Por lo tanto el desarrollo del bastón robotizado es de gran importancia, considerando su potencial eficiencia yla posibilidad de atender simultáneamente a discapacidades sensoriales y cognitivas.

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Prototipo para evaluación de rendimiento deportivo basado en cámara tipo KINECT

Proyecto: Prototipo para evaluación de rendimiento deportivo basado en cámara tipo KINECT
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Este proyecto propone el diseño de un prototipo innovador, portátil y de bajo costo para ser empleado por entrenadores en sus gimnasios. La propuesta consiste en un sensor comercial tipo Kinect y una notebook, con este equipo se podrá evaluar tanto la postura como el desempeño en la ejecución de diferentes ejercicios deportivos. Indicando errores comunes y registrando variables de interés para cada ejercicio. Variables como, por ejemplo: largos, tiempos,velocidades y ángulos de diferentes articulaciones que caracterizan a cada ejercicio. Los resultados son presentados en forma de realidad aumentada sobre el mismo video del deportista facilitando su interpretación. Asimismo, se van adquiriendo y procesando estos valores para poder permitir concluir sobre la evolución del deportista.Con esta aplicación de ingeniería al sector deportivo se pretende entregar una herramienta de alta tecnología para el sector,cuya novedad es nacional y cuyo costo es muy bajo en relación a sus capacidades debido a la masificación que tuvo el sensor gracias a la industria de los video juegos. Este proyecto fomenta el trabajo interdisciplinario entre ingenieros y entrenadores, a la vez que aporta una herramienta cuantitativa para mejorar la práctica deportiva, beneficiando a deportistas y entrenadores.En el marco del presente proyecto también se prevé la formación de recursos humanos,principalmente de trabajos finales de grado de Ingeniería Electrónica.

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Sistema de Medición en tiempo real de concentración de sal en caminos

Proyecto: Sistema de Medición en tiempo real de concentración de sal en caminos
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Se desarrollará e implementará sobre un camión salinizador de rutas de Vialidad Nacional un sistema sensor de la concentración residual de sal sobre la ruta para aportar estrictamente lo necesario para evitar riesgo de hielo sobre la ruta. El sensor trabajará en tiempo real, midiendo ángulo de refracción de luz monocromática en la interfase vidrio de soporte / solución de la que determinar la concentración. Se plantean dos fuentes monocromáticas para contralor, utilizando la metodología de leer el haz dispersado sobre un CCD con dos zonas filtradas mediante filtros de banda estrecha, aptos para laser y asociados a las fuentes de luz monocromáticas, para mediante procesamiento de visión determinar el ángulo crítico, asociado a la concentración. Además, se calibrará el instrumento contra una batería de muestras preparadas en el Laboratorio de Química, en colaboración con el Laboratorio de Biotecnología. También se agregará un sensor de temperatura que se leerá continuamente para compensar la medida de concentración por temperatura. El sistema entregará una salida para que un actuador dosifique la cantidad precisa de sal a agregar al camino. Esto último es muy importante porque a) permite evitar la formación de hielo en la ruta b) disminuye la cantidad de sal que luego fluirá hacia el terreno, perjudicando el desarrollo de vegetación, lo que continuamente origina quejas a Vialidad de parte de vecinos productores agropecuarios y de Parques Nacionales.

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Descriptores acústicos para caracterizar salas de espectáculos y oficinas públicas en base a la percepción y el rendimiento

Proyecto: Descriptores acústicos para caracterizar salas de espectáculos y oficinas públicas en base a la percepción y el rendimiento
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Con orientación interdisciplinar debido a la naturaleza del problema, el proyecto incorpora miembros de tres grandes áreas cómo son Músicos, Arquitectos e Ingenieros. En acústica de salas actualmente se tiende a utilizar complejos sistemas con múltiples micrófonos y parlantes para determinar su calidad acústica. El conocimiento actual en el tema ruido en oficinas revela que el ruido afecta el rendimiento de tareas humanas e identifica líneas futuras de investigación sobre la efectividad de las medidas para controlar el ruido. El objetivo principal del proyecto es obtener conocimientos, metodologías y herramientas para describir la calidad acústica de salas destinadas a la música, otras artes que involucren el sonido y oficinas públicas. La aplicación se orienta a la conservación del patrimonio histórico-cultural, la solución de deficiencias acústicas, al proyecto de salas de buena calidad acústica y a mejorar el rendimiento, la eficiencia y la productividad de actividades en oficinas públicas. Se desarrollaran descriptores basados en modelos psicoacústicos usando procesamiento de señales. El proyecto además aporta en formación en la carrera de Ingeniería Electrónica, el Doctorado y la Maestría en Ingeniería de Sistemas de Control de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de San Juan (UNSJ), la carrera de doctorado en Arquitectura de la Facultad de Arquitectura, Urbanismo y Diseño también de la UNSJ, el Profesorado en Música de la Facultad de Filosofía Humanidades y Artes de la UNSJ. El proyecto tiene una fuerte orientación a la transferencia científico-tecnológica de alto nivel, con antecedentes probados, en la temática del proyecto.

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Control Avanzado y Procesamiento en Agricultura de Precisión

Proyecto: Control Avanzado y Procesamiento en Agricultura de Precisión
Información :
El proyecto se plantea obtener conocimientos y técnicas de automatización y procesamiento de la información, quepermitan la navegación tanto autónoma como teleoperada de unidades de servicio agrícola robotizadas, la medición ytrasmisión remota de datos del cultivo mediante estaciones fijas y móviles, y el procesamiento e interpretación de lainformación obtenida, útiles para facilitar la toma de decisiones que contribuyan a la gestión sustentable, incremento derendimiento y calidad de la cosecha, reducción de costos y disminución del impacto ambiental de la actividad agrícola.

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Estudios sobre índices de productividad potencial y su determinación a campo para diferentes modelos cultivo en olivo.

Proyecto: Estudios sobre índices de productividad potencial y su determinación a campo para diferentes modelos cultivo en olivo.
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En este proyecto se pretende desarrollar y conocer los índices que relacionan la SFE y la producción para predecir la evolución productiva de distintos modelos de cultivo y el manejo a realizar para lograr y mantener el potencial productivo. Como objetivos de la investigación se buscará: 1) Disponer de sistemas de captación visual y por sistemas de medición láser de la canopia del olivo. Sistemas de procesamiento de las imágenes obtenidas para la construcción de mapas con indicadores del estado vegetativo del olivo. 2)Obtener relaciones entre la superficie foliar expuesta a la luz y la productividad del olivo. 3)Obtener mapas georreferenciados con los datos medidos del estado del cultivo. 4)Implantar parcelas demostrativas de diferentes modelos de cultivo con alto potencial productivo.

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Desarrollo y evaluación de un sistema de medición automático de variables sitio-específicas, con acceso remoto para la toma rápida de decisiones en el manejo del riego

Proyecto: Desarrollo y evaluación de un sistema de medición automático de variables sitio-específicas, con acceso remoto para la toma rápida de decisiones en el manejo del riego
Información :
Mediante la ejecución de este proyecto se desea estudiar, desarrollar y evaluar un sistema autónomo de medición de variables sitio-específicas, con transmisión de la información en tiempo real y de manera inalámbrica hacia una computadora central, que permitan al monitorizar continuamente las variables de interés en una interfaz gráfica y, en base a ello, tomar decisiones de forma rápida para el correcto manejo del riego que permitan mejorar las eficiencias de uso de agua en finca. Se buscara alcanzar los siguientes objetivos: 1- Seleccionar un conjunto de componentes electrónicos y de sensores que permitan la adquisición y el procesamiento de las variables de interés dentro de un cultivar y cubrir adecuadamente las necesidades de la línea de investigación. 2- Desarrollar prototipos electrónicos autónomos basados en microcontroladores que: integren las mediciones de los distintos elementos sensores, almacenen la información y la transmitan de forma correcta a una estación base. 3- Analizar el proceso de evaporación en un tanque evaporímetro tipo ?A? y determinar la dinámica del proceso. Contar con un sistema de ultrasonido para la medición de nivel en el tanque evaporímetro. 4- Disponer de un sistema de comunicación inalámbrico para la transferencia de la información, puesta en marcha de una red de comunicación en banda libre. 5- Desarrollar una interface hombre máquina (HMI), en entorno gráfico, que permitan presentar las mediciones realizadas de forma sencilla y amena. 6- Desarrollar estrategias de manejo del riego en base a la fusión de las distintas variables medidas (algoritmo de fusión sensorial). 7- Plantear modelos matemáticos que caractericen la dinámica del sistema suelo-agua-cultivo-clima a fin de lograr predicciones sobre el estado fenológico del cultivo, estrés hídrico, enfermedades, pronostico climáticos (heladas y viento zonda), entre otros. 8- Evaluar la robustez, precisión, confiabilidad, fiabilidad del sistema desarrollado. 9- Difundir los resultados obtenidos a la comunidad científica mediante la elaboración de trabajos escritos (papers) a ser presentados en congresos y/o revistas indexadas.

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Control avanzado de robots en agricultura intensiva

Proyecto: Control avanzado de robots en agricultura intensiva
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En este proyecto se propone obtener conocimientos y desarrollar tecnología para la operación de unidades de servicio robotizadas con aplicación en sistemas productivos exteriores de agricultura intensiva (vides, olivos y árboles frutales). Estos desarrollos tienen un impacto inmediato en la denominada agricultura de precisión, que utiliza las tecnologías de la información, el control y las comunicaciones para mejorar la eficiencia, calidad y seguridad de los sistemas productivos agrícolas. El objetivo planteado implica disponer de conocimiento y técnicas adecuadas para una eficiente navegación autónoma y teleoperada de vehículos tanto terrestres como aéreos, incluyendo la coordinación aéreos-terrestres y la interacción de vehículos terrestres con humanos. Para ello se desarrollarán estructuras y algoritmos de control robustos, eficientes energéticamente, con capacidades para actuar en el entornos variante y complejo de la agricultura intensiva, utilizando sensores externos (en particular GPS y visión) e internos (unidades inerciales y odométricas), Los desarrollos estarán orientados en principio a las tareas de captación de información del cultivo para la confección de mapas, usando cámaras específicas y sensores escáner láser. Se propone además la formación de recursos humanos a nivel de grado y posgrado en la temática propuesta.

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Estrategias de control de robots para sistemas de producción agro-industrial y de servicios

Proyecto: Estrategias de control de robots para sistemas de producción agro-industrial y de servicios
Información :
En este proyecto se plantea el desarrollo de conocimientos y tecnología que permitan la operación de vehículos autónomos coordinados, supervisados y teleoperados para su aplicación en sistemas productivos exteriores e interiores para aplicaciones agrícolas e industriales. Asimismo es importante el estudio de los sistemas hombre-máquina para la propuestas de interfaces, además de considerar al hombre y su acción en el lazo de control de un sistema robótico. Asimismo, se desarrollarán sistemas de control autónomos y teleoperados, para tareas cooperativas entre vehículos autónomos terrestres y aéreos actuando simultáneamente sobre el mismo entorno de trabajo. Estos desarrollos tienen impacto en la agricultura de precisión y en aplicaciones industriales y de servicio. De esta forma se utilizarán en forma eficiente las tecnologías de la información, el control y las comunicaciones para mejorar la eficiencia, calidad y seguridad de los sistemas productivos agrícolas, industriales y de servicios. Las potenciales aplicaciones robóticas mediante la utilización de vehículos autónomos supervisados propuestas en este proyecto, se orientan sin dudas a estos fines, contribuyendo a un desarrollo sustentable, seguro y más amigable con el ambiente. En el marco del presente proyecto se propone además la formación de recursos humanos a nivel de grado y posgrado. En el proyecto se realizarán contribuciones teóricas y prácticas, con potencial aplicación a nivel regional y del país y a la formación de recursos humanos calificados, facilitando el proceso de mejora y modernización del sistema productivo nacional. Los investigadores participantes tienen antecedentes en el tema propuesto, lo que se traduce en publicaciones de nivel internacional con referato, así como el diseño de sistemas experimentales de laboratorio y de transferencias vinculadas a los temas de investigación, además participan activamente en la formación de recursos humanos a través del Posgrado en Ingeniería de Sistemas de Control de la Universidad Nacional de San Juan. El proyecto pretende generar conocimientos y tecnología para los procesos productivos, bajo el concepto de automatización balanceada, donde se aplican niveles equilibrados de automatización en función del contexto socio-económico. En relación al medio ambiente, no existe impacto desfavorable del proyecto. Por el contrario, se tenderá obtener procesos más ?limpios? y eficientes.

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