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Publicaciones recientes

Generación de trayectorias en un robot industrial Kuka mediante el software SprutCAM para obtener cordones de soldadura MAG de alta calidad aplicables en la producción de carrocerías en la ciudad de Trujillo

Autores (Universidad Nacional de Trujillo, 2024)

Acceso abierto

Dentro de la industria manufacturera, la fabricación de carrocerías para distintos tipos de vehículos requiere un trabajo muy especializado y de estricto procedimiento, debido a que debe cumplir normativas de fabricación, uso y tiempo de vida del producto. El recurso humano es esencial para el cumplimiento de dichos trabajos en este sector industrial, pero, el tiempo de exposición excesivo a numerosas horas de trabajo continuo, hace que los operarios sean propensos al cansancio y/o fatiga, por lo tanto, se generan tiempos muertos en líneas de producción muy competitivas, debido a que las características, normativas de fabricación y calidad del producto deben mantenerse siempre. En este trabajo se presenta la generación de trayectorias en un robot industrial kuka mediante el software SprutCAM para obtener cordones de soldadura MAG de alta calidad. Primero, se identifican los parámetros que determinan un cordón de soldadura MAG, entre ellos los más importantes que influyan notoriamente en su calidad. Segundo, se desarrollan trayectorias robóticas en el entorno de SprutCAM que contengan dichos parámetros, de esta manera definir un cordón de soldadura de calidad alta. Tercero, se simulan las trayectorias robóticas en el entorno del software y se evalúa con el cálculo de la mismas para establecer un comparativo que sustente la mejora de las trayectorias con el uso del software, donde los parámetros que afectan directamente a la variable independiente son evaluados junto con el análisis matemático velocidad (0.001m/s), ángulo de ataque (45º) y distancia de la boquilla al material de soldeo (20mm). Cuarto, se valida experimentalmente en un entorno real las trayectorias obtenidas por el software SprutCAM en un robot kuka, para la obtención de cordones de soldadura MAG. Finalmente, la calidad de dichos cordones es comprobada por ensayos no destructivos para una mejor visión y contraste de los resultados obtenidos tanto en el entorno virtual como el real, debido a que, en la industria metalmecánica global, la calidad juega un rol muy importante.

Estimación de la biomasa de pastizales mediante machine learning aplicado a imágenes aéreas captadas por vehículos aéreos no tripulados para agricultura de precisión

Autores (Universidad Nacional de Trujillo, 2024)

Acceso abierto

En el presente trabajo de investigación se tuvo como objetivo determinar una manera de mejorar la precisión en el proceso de estimación de biomasa haciendo uso de imágenes aéreas y técnicas de Machine Learning, siendo este un trabajo aplicativo-descriptivo. Para esto se recopilaron los valores de precisión obtenidos en trabajos previos y se desarrolló un nuevo sistema de estimación utilizando redes neuronales artificiales, la precisión obtenida en este nuevo sistema se comparó con los valores recopilados para determinar cuál de las técnicas utilizadas es la mejor en términos de precisión. La parte innovadora en el presente trabajo es el uso de redes neuronales convolucionales combinadas con un perceptrón multicapa, ya que esta técnica no ha sido utilizada en la bibliografía revisada. Al finalizar el experimento se obtuvo como resultado un R2=0.597, R=0.772 y RMSE=16.66% haciendo uso de 403 entradas de datos y usando imágenes RGB únicamente, considerando las limitaciones de los datos, se concluyó que los resultados obtenidos representan una mejora respecto a los requerimientos de datos, sin embargo, aún tienen falencias en un aspecto aplicativo.

Identificación paramétrica del modelo NARMAX del comportamiento dinámico de la posición del efector final de un manipulador robótico de tres grados de libertad

Autores (Universidad Nacional de Trujillo, 2024)

Acceso abierto

El desarrollo de este trabajo de tesis consiste en obtener el modelo NARMAX del comportamiento dinámico de la posición del efector final de un manipulador robótico de tres grados de libertad mediante un proceso de identificación paramétrica. Para eso se obtuvieron datos experimentales de la posición angular de cada una de las articulaciones luego de ser excitadas con una determinada señal, a partir de los datos de posición angular y la cinemática directa se obtuvo la posición del efector final del manipulador robótico, después de obtener los datos experimentales se procedió a seleccionar los elementos de la estructura de nuestro modelo paramétrico, una vez seleccionados los elementos de la estructura del modelo se pasó a la estimación de los coeficientes de dichos elementos para finalizar con la validación del modelo obtenido. Para la ejecución de las pruebas experimentales se implementó un manipulador robótico de tres grados de libertad, el cual está conformado por tres servomotores que funcionan como actuadores de cada de una de las articulaciones del manipulador robótico, como sensor de posición se utilizó los potenciómetros internos de cada uno de los servomotores y el material base utilizado para la construcción de los eslabones es el aluminio, para la adquisición de datos se utilizó una placa Arduino Leonardo en comunicación con una laptop con el software Matlab. Para la selección de los elementos de la estructura del modelo se utilizó el criterio de error reduction ratio (ERR) y el algoritmo FROLS para determinar los elementos más relevantes de todos los elementos candidatos, el proceso de estimación de parámetros se hizo con el algoritmo recursive least square (RLS) comúnmente utilizado en los filtros adaptativos, para finalizar, para la validación del modelo se hizo uso del criterio del error cuadrático medio.

MODELADO CINEMÁTICO Y DINÁMICO DEL ROBOT HEXÁPODO PHANTOMX AX METAL MARK III UTILIZANDO CUATERNIOS DUALES

Autores (Universidad Nacional de Trujillo, 2024)

Acceso abierto

La presente tesis tuvo como objetivo reducir el costo computacional del modelamiento cinemático y dinámico del robot hexápodo PhantomX AX Metal Mark III empleando cuaternios duales. Se inicia determinando los parámetros físicos del robot, tales como: masa, longitud, centro de masa y tensor de inercia, mediante el software Solidworks. En las metodologías de desarrollo de modelamiento con cuaternios duales, el modelo cinemático se realizó mediante el algoritmo de Denavit – Hartenberg para la cinemática directa y el método geométrico para la cinemática inversa, mientras que, para el modelo dinámico, se empleó la formulación de Newton – Euler. Así mismo, se realizó el modelamiento cinemático y dinámico empleando matrices de transformación homogénea, para su futura comparación con el desarrollo realizado con cuaternios duales. Se desarrolló la planificación de trayectorias del robot hexápodo escogiendo como modo de locomoción a la marcha trípode, debido a que presenta estabilidad tanto cinemática como dinámica. Para ello, fue empleado el interpolador quíntico, con la finalidad de obtener curvas suaves en las velocidades y aceleraciones. La simulación de caminata del robot hexápodo fue realizada en el software CoppeliaSim. Esta permitió la determinación de las fuerzas y momentos externos que afectan al robot hexápodo durante su locomoción, así como las posiciones cartesianas de caminata y los torques producidos en las articulaciones. Esta simulación fue empleada para validar nuestros modelos, usando como indicador estadístico a la raíz del error cuadrático medio. De este análisis, se obtuvo indicadores despreciables en comparación con los valores de los resultados, quedando así, validados nuestros modelos. Finalmente, se comparó el costo computacional entre modelamientos y se determinó una eficiencia de 21.4% al emplear cuaternios duales en el modelamiento cinemático, mientras que, para el modelamiento dinámico, se determinó una eficiencia de 27% al emplear matrices de transformación homogénea.

DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA SCADA PARA GESTIÓN DE ENERGÍA EN LA EMPRESA DANPER TRUJILLO SAC – TRUJILLO - LA LIBERTAD

Autores (Universidad Nacional de Trujillo, 2024)

Acceso abierto

En este trabajo se realizó el diseño e implementación de un sistema SCADA para la gestión de energía, previa investigación y recopilación de datos de los consumos energéticos de la empresa Danper Trujillo SAC, como parte se recorrió todas las áreas correspondientes, que utilizan la energía eléctrica como soporte para sus funciones obteniendo data de los indicadores de energía, lo cual se realiza de forma manual en la empresa, este sistema permitirá mediante el sistema SCADA y medidores de energía instalados para las distintas áreas obtener dichos datos en forma remota con la finalidad de obtener una data histórica y luego proceder a plantear las acciones que ayuden a mejorar la productividad y el costo beneficio de la empresa. El Software del SCADA y todos los componentes adquiridos para el proyecto se consideraron de la marca Schneider Electrics, marca que ya se venía trabajando en la empresa, y teniendo muy buena performance y mayor disponibilidad y confiabilidad de la marca, por tanto, las librerías de los medidores ya están dentro del software SCADA y la interacción entre ellos es muy confiable. La instalación del sistema SCADA permitió a la empresa verificar y corroborar los datos de consumo de energía de sus diferentes áreas, planteando mejoras de reducción de costos energéticos en facturación, y consumo de energía, de la misma manera al obtener una data histórica y alarmas de eventos programados, así como las corrientes parasitas, de esta manera aumentar el tiempo de vida de los equipos asociados a ellas.