Ingeniería Electrónica
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Ítem Texto completo enlazado Diseño de un robot móvil prototipo para la implementación de un algoritmo de seguimiento de trayectorias mediante motores sin escobillas con control vectorial(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-10-13) Villarreal Giraldo, Patricia Monica; Cárdenas Cáceres, PabloEn el campo de la teleoperación robótica, los robots móviles son empleados como dispositivos esclavos para realizar tareas a largas distancias en lugares peligrosos e inaccesibles por el humano, ello debido a que, en un sistema de teleoperación existe un dispositivo maestro (operado por un ser humano), que replica movimientos en el dispositivo esclavo a través de un joystick, una computadora o un dispositivo cuyos comandos de control de movimiento son transmitidos por un medio alámbrico o inalámbrico; Sin embargo, cuando la distancia entre el robot móvil y el dispositivo maestro supera el límite de comunicación y, sobre todo, el límite de control, el dispositivo esclavo podría perderse e incluso en un lugar inaccesible por el humano, ya que el impacto negativo de la inestabilidad, que se produce por los retardos en el intercambio de información, actúa sobre el robot móvil. Ante dicha pérdida de control resulta relevante que el robot móvil pueda retornar a su estación base de forma autónoma, es por ello que, implementar un algoritmo de seguimiento de trayectorias surge como una alternativa para que el robot móvil regrese al lugar donde se encuentra el usuario para evitar su pérdida e incrementar su robustez. La presente tesis hace una revisión teórica de los robots móviles que se han presentado en artículos académicos e investigaciones para seguir trayectorias cuando surge la pérdida de control en los sistemas de teleoperación robótica. Además, se plantea utilizar motores sin escobillas como mecanismo para realizar trabajo mecánico y producir movimiento en la locomoción diferencial del robot móvil. En efecto, el control en motores diferentes a los de corriente continua implica emplear nuevas técnicas de control, como el control vectorial. Por último, el funcionamiento del prototipo del robot móvil con la implementación de un algoritmo de seguimiento de trayectorias mediante motores sin escobillas con control vectorial, se valida en simulaciones realizadas en Matlab y Simulink.Ítem Texto completo enlazado Diseño de una plataforma de teleoperación bilateral prototipo para pruebas de algoritmos de control basados en la convergencia de estados(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-04-16) Horna Vilcahuamán, Ingrid María; Cárdenas Cáceres, PabloLos sistemas teleoperados siguen siendo un campo de investigación de vigente importancia en el mundo. Cuentan con diversas áreas de aplicación y por ello continuamente se desarrollan nuevos algoritmos de control con los que mejorar las prestaciones de telepresencia y estabilidad del sistema en conjunto. Sin embargo, existe la necesidad de probar la eficacia de esos algoritmos en entornos reales aparte de los simulados. La Pontificia Universidad Católica del Perú es una de las instituciones académicas que realiza investigaciones de ese tipo. En particular, la presente tesis busca contribuir a dicho trabajo mediante el diseño de una plataforma teleoperada de un GDL en la que implementar y probar nuevos algoritmos de control bilateral basados en la convergencia de estados. La estructura mecánica diseñada considera el uso de impresión 3D como tecnología para la fabricación de las piezas diseñadas. De esta manera, la plataforma será mucho más accesible para su posterior uso en trabajos de investigación que desarrollen nuevos algoritmos de control. El GDL se implementa a través de un motor brushless controlado por FOC para generar una posición angular más precisa. Finalmente, la dinámica de cada manipulador es linealizada para simular la convergencia de estados con un modelo del sistema y validar su funcionamiento en un entorno terrestre.Ítem Texto completo enlazado Diseño de una plataforma de programación tangible como herramienta educativa que pueda permitir el desarrollo del pensamiento computacional en niños de la educación básica regular(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-03-30) Manrique Zarate, María Alejandra; Cárdenas Cáceres, PabloEl pensamiento computacional, que se puede entender como el conjunto de habilidades y capacidades para resolver problemas a través de las ciencias computacionales y la programación, permite desarrollar tres competencias del Currículo Nacional de Educación Básica que plantea el Ministerio de Educación (MINEDU): la Competencia 22: "Diseña y construye soluciones tecnológicas para resolver problemas de su entorno", la Competencia 23: "Resuelve problemas de cantidad" y la Competencia 28: "Se desenvuelve en los entornos virtuales generados por las Tecnologías de la información y comunicación (TIC)". Estas tres competencias impactan directamente en dos de los puntos principales del perfil de egreso de un estudiante de la Educación Básica Regular (EBR) que promueve el MINEDU. El primero de estos puntos es el aprovechamiento responsable de las TIC para interactuar con la información y gestionar su comunicación y aprendizaje, el cual se puede medir con el índice NRI (Networked Readiness Index) que revela la correlación casi perfecta entre el nivel de absorción de las TIC de un país y los impactos económicos y sociales que las Tecnologías de Información y Comunicación tienen en su economía y sociedad. El segundo de los puntos del perfil de egreso hace referencia a la interpretación de la realidad y toma decisiones a partir de conocimientos matemáticos que aporten a su contexto y se puede medir con el Programa para la Evaluación Internacional de Alumnos de la OCDE (PISA) en el rubro de matemáticas. Con respecto a ambos indicadores, el Perú se encuentra por debajo de la media mundial con puntajes que lo ubican en el nivel 1 de la evaluación PISA y en el puesto 90 del índice NRI. La programación puede mejorar estos resultados; sin embargo, la única iniciativa que existió en el Perú para promoverla, "Una laptop por niño", fracasó debido a la complejidad y altos costos de las herramientas que utilizaba. La programación tangible surge como alternativa para la enseñanza de la programación, ya que reduce la brecha de edad, facilita la enseñanza y el aprendizaje y no requiere de una computadora por usuario, por lo que abarata costos. La presente tesis hace una revisión de las plataformas de programac10n tangible existentes y plantea el diseño de una nueva plataforma que tome en cuenta el Currículo Nacional de Educación Básica. Esta plataforma está compuesta por piezas de programación tangibles sin diseño electrónico en su interior, a través de las cuales se codifica una trayectoria, y un robot móvil que virtualiza el código creado a través de las piezas tangibles y realiza la trayectoria codificada. Finalmente, se obtienen resultados positivos en las simulaciones realizadas para la plataforma de programación tangible diseñada, resultando en un dispositivo de bajo costo capaz de seguir trayectorias programadas a través de piezas tangibles.