Revista Iberoamericana De Automatica E Informatica Industrial最新文献

Entorno de trabajo cíber-físico para cirugía laparoscópica 腹腔镜手术的计算机物理工作环境

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Revista Iberoamericana De Automatica E Informatica Industrial Pub Date : 2023-11-10 DOI: 10.4995/riai.2023.18753

Juan M. Herrera-López, Álvaro Galán-Cuenca, Isabel García-Morales, Marcos Rollón, Irene Rivas-Blanco, Víctor F. Muñoz

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Análisis de rendimiento del rechazo de perturbaciones en controladores cuadráticos lineales: un método práctico de sintonía adaptativo 线性二次控制器干扰抑制性能分析:一种实用的自适应调谐方法

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Revista Iberoamericana De Automatica E Informatica Industrial Pub Date : 2023-11-08 DOI: 10.4995/riai.2023.19703

Igor M. L. Pataro, Juan D. Gil, José L. Guzmán, João M. Lemos

{"title":"Análisis de rendimiento del rechazo de perturbaciones en controladores cuadráticos lineales: un método práctico de sintonía adaptativo","authors":"Igor M. L. Pataro, Juan D. Gil, José L. Guzmán, João M. Lemos","doi":"10.4995/riai.2023.19703","DOIUrl":"https://doi.org/10.4995/riai.2023.19703","url":null,"abstract":"Este trabajo propone un metodo de ajuste adaptativo para la metodología de control cuadrático lineal con acción de control por adelanto (LQ-FF, por sus siglas en inglés, Linear-Quadratic FeedForward). El metodo tiene como objetivo rechazar las perturbaciones al mismo tiempo que mantiene el desempeno de seguimiento a referencias del controlador LQ convencional. El mecanismo adaptativo se formula analizando cada elemento de la senal de control LQ-FF en relación con la regulación de estados, el cambio de referencia y la compensacion de perturbaciones. Además, el rechazo de perturbaciones se basa en los controladores Proporcional-Integral-Derivativo y el análisis teórico para controladores predictivos, los cuales tienen como objetivo obtener la dinámica inversa de las perturbaciones y las entradas del proceso. Se presenta una comparativa entre un modelo de espacio de estados aumentado y un modelo con aproximación de retardo polinomial para el tratamiento de los retardos asociados a las perturbaciones y las entradas del proceso en la formulacion del controlador. El método propuesto demuestra su eficacia en el control de un sistema de temperatura no lineal validado, manteniendo el rendimiento similar al controlador LQ convencional en el seguimiento de referencias y rechazando por completo los efectos de las perturbaciones. Para el escenario de simulacion presentado, la sintonía propuesta logra un 10 % menos de error de salida, con un incremento de solo un 18 % en el esfuerzo de control en comparacion con la sintonía convencional.","PeriodicalId":54463,"journal":{"name":"Revista Iberoamericana De Automatica E Informatica Industrial","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-11-08","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135392728","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"计算机科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

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Uso de GPUs en aplicaciones de tiempo real: Una revisión de técnicas para el análisis y optimización de parámetros temporales gpu在实时应用中的应用:时间参数分析和优化技术综述

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Revista Iberoamericana De Automatica E Informatica Industrial Pub Date : 2023-11-07 DOI: 10.4995/riai.2023.20321

Iosu Gomez, Unai Díaz de Cerio, Jorge Parra, Juan M. Rivas, J. Javier Gutiérrez

{"title":"Uso de GPUs en aplicaciones de tiempo real: Una revisión de técnicas para el análisis y optimización de parámetros temporales","authors":"Iosu Gomez, Unai Díaz de Cerio, Jorge Parra, Juan M. Rivas, J. Javier Gutiérrez","doi":"10.4995/riai.2023.20321","DOIUrl":"https://doi.org/10.4995/riai.2023.20321","url":null,"abstract":"La conducción autónoma despierta un interés cada vez mayor en la industria, no solo en el sector de la automoción, sino también en el transporte de personas o mercancías por carretera o ferrocarril y en entornos de fabricación más controlados. Los sistemas ciber-físicos que se están proponiendo para este tipo de aplicaciones requieren de una gran capacidad de cómputo (arquitecturas hardware con varios núcleos, GPUs, NPUs…) para poder atender y reaccionar a una múltiple y compleja cantidad de sensores (cámaras, radar, LiDAR, medida de distancia, etc.). Por otro lado, este tipo de sistemas debe atender a requisitos de seguridad funcional y también de tiempo real. Este último aspecto plantea retos en los que se está trabajando intensamente y en los que aún quedan muchas cuestiones por resolver. En este trabajo, se hace una revisión de la literatura más reciente del uso de arquitecturas heterogéneas con GPUs en aplicaciones de tiempo real. Estos trabajos proponen soluciones para la estimación de cotas de tiempos de ejecución y respuesta temporal, proponiendo diferentes estrategias de optimización destacando la mitigación de interferencia en la memoria.","PeriodicalId":54463,"journal":{"name":"Revista Iberoamericana De Automatica E Informatica Industrial","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-11-07","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135541665","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"计算机科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

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RoboGait: sistema robótico no invasivo para el análisis de la marcha humana RoboGait:用于人体步态分析的非侵入性机器人系统

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Revista Iberoamericana De Automatica E Informatica Industrial Pub Date : 2023-10-31 DOI: 10.4995/riai.2023.20066

David Álvarez, Diego Guffanti, Alberto Brunete, Miguel Hernando, Ernesto Gambao

{"title":"RoboGait: sistema robótico no invasivo para el análisis de la marcha humana","authors":"David Álvarez, Diego Guffanti, Alberto Brunete, Miguel Hernando, Ernesto Gambao","doi":"10.4995/riai.2023.20066","DOIUrl":"https://doi.org/10.4995/riai.2023.20066","url":null,"abstract":"Actualmente, los sistemas utilizados en laboratorios para analizar la marcha se basan en técnicas marcadores o sensores colocados sobre el cuerpo del paciente, lo que resulta en un proceso que requiere un tiempo largo de preparación y calibración, así como la incomodidad que causa a los pacientes tener dispositivos colocados por el cuerpo. Adem´as, el espacio en el que se pueden realizar pruebas resulta muy limitado. En respuesta a estas problemáticas, se ha desarrollado el sistema robótico RoboGait. Consiste en un robot móvil capaz de navegar autónomamente delante del paciente. El robot incluye una cámara RGBD en su parte superior para captar el cuerpo humano. Este sistema no requiere marcadores adheridos al cuerpo del paciente ya que utiliza la información proporcionada por la cámara RGBD para analizar la marcha. El objetivo de este estudio es demostrar la validez de RoboGait y su aplicabilidad en entornos clínicos. Para conseguirlo, se ha optado por mejorar la estimación de señales cinemáticas y espacio-temporales de la marcha procesando las medidas de la cámara con redes neuronales artificiales (RNA) entrenadas usando datos obtenidos de un sistema Vicon® certificado. Posteriormente, se ha medido el rendimiento del sistema en la clasificación de patrones normales y patológicos, utilizando como referencia un sistema basado en sensores inerciales Xsens®. De este modo, se ha probado el sistema robótico móvil en un rango amplio de la marcha, al tiempo que se ha comparado con un sistema comercial en las mismas condiciones experimentales. Los resultados obtenidos demuestran que RoboGait puede realizar el análisis de la marcha con suficiente precisión,mostrando un gran potencial para su análisis clínico y la identificación de patologías.","PeriodicalId":54463,"journal":{"name":"Revista Iberoamericana De Automatica E Informatica Industrial","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-10-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135978626","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"计算机科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

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Muestreo y comunicación: impacto en el control de formaciones en sistemas multi-robot heterogéneos 采样与通信:异构多机器人系统中阵型控制的影响

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Revista Iberoamericana De Automatica E Informatica Industrial Pub Date : 2023-10-16 DOI: 10.4995/riai.2023.20155

Francisco José Mañas Álvarez, María Guinaldo, Raquel Dormido, Sebastián Dormido

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Diseño robusto de un observador de perturbaciones con saturaciones: Aplicación al control de regulación de la glucosa en pacientes con diabetes tipo 1 饱和扰动观察者的稳健设计:在1型糖尿病患者血糖调节控制中的应用

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Revista Iberoamericana De Automatica E Informatica Industrial Pub Date : 2023-09-21 DOI: 10.4995/riai.2023.19773

Hussain Alazki, David Cortés-Vega, Pedro García

{"title":"Diseño robusto de un observador de perturbaciones con saturaciones: Aplicación al control de regulación de la glucosa en pacientes con diabetes tipo 1","authors":"Hussain Alazki, David Cortés-Vega, Pedro García","doi":"10.4995/riai.2023.19773","DOIUrl":"https://doi.org/10.4995/riai.2023.19773","url":null,"abstract":"La diabetes mellitus tipo 1 requiere de un estricto control en la administración de insulina para evitar consecuencias graves derivadas de la hiperglucemia y la hipoglucemia. El concepto de páncreas artificial permite la automatización en el tratamiento de pacientes con esta enfermedad, sin embargo, requiere de algoritmos de control capaces de operar eficientemente para mantener la concentración de glucosa en la sangre en niveles apropiados. Estos niveles apropiados en conjunto con el hecho de que el controlador no puede eliminar insulina del sistema nos indican que la salida y la entrada se encuentran acotadas, lo cual es considerado en el diseño del controlador para mejorar su desempeño. Debido a la presencia de incertidumbres y perturbaciones externas se propone el uso de un controlador robusto basado en un observador de estados extendidos generalizado (EGESO) que asegure una operación eficiente que evite episodios de hiperglucemia e hipoglucemia. Con el uso del EGESO se pueden estimar tanto los estados del sistema como las perturbaciones, lo cual elimina la necesidad de conocer información sobre las horas de ingesta, así como las cantidades a ingerir. La estabilidad del sistema de control propuesto es asegurada mediante el método del elipsoide atractivo y la solución de un problema de optimización basado en desigualdades matriciales bilineales (BMI). El desempeño del esquema de control propuesto es verificado mediante pruebas de simulación en Simulink, donde se observa que el controlador propuesto emula la terapia de bucleabierto en la cual el paciente debe administrar un bolo de insulina de forma paralela a cada ingesta..","PeriodicalId":54463,"journal":{"name":"Revista Iberoamericana De Automatica E Informatica Industrial","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-09-21","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"136238990","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"计算机科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

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Técnicas de planificación para optimizar el rendimiento de los sistemas de tiempo real multiprocesador 优化多处理器实时系统性能的规划技术

4区计算机科学

Revista Iberoamericana De Automatica E Informatica Industrial Pub Date : 2023-09-11 DOI: 10.4995/riai.2023.19935

José María Aceituno, Ana Guasque, Patricia Balbastre, José Simó, Carlos Eduardo Pereira, Alfons Crespo

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Implementación del control adaptable por modelo de referencia en un sistema de deshidratación 在脱水系统中通过参考模型实现自适应控制

4区计算机科学

Revista Iberoamericana De Automatica E Informatica Industrial Pub Date : 2023-08-28 DOI: 10.4995/riai.2023.19172

Pablo Sánchez-Sánchez, José Guillermo Cebada–Reyes, Aideé Montiel–Martínez, José Fernando Reyes–Cortés

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Generador 3D de trayectorias adaptativas libres de colisiones para un manipulador UR3e con pinza blanda 无碰撞自适应轨迹三维发生器的UR3e机械手与软夹

IF 1.5 4区计算机科学

Revista Iberoamericana De Automatica E Informatica Industrial Pub Date : 2023-07-13 DOI: 10.4995/riai.2023.19332

Juan Sebastián Montenegro Bravo, Juan David Ruiz Flórez, Juan David Romero Ante, Juliana Manrrique Córdoba, Óscar Andrés Vivas Albán, José María Sabater Navarro

{"title":"Generador 3D de trayectorias adaptativas libres de colisiones para un manipulador UR3e con pinza blanda","authors":"Juan Sebastián Montenegro Bravo, Juan David Ruiz Flórez, Juan David Romero Ante, Juliana Manrrique Córdoba, Óscar Andrés Vivas Albán, José María Sabater Navarro","doi":"10.4995/riai.2023.19332","DOIUrl":"https://doi.org/10.4995/riai.2023.19332","url":null,"abstract":"El pick-and-place es una de las operaciones más frecuentes en aplicaciones robóticas, sin embargo muchas veces se ve afectado por la presencia de obstáculos. En este trabajo se presenta la construcción de una plataforma software que permite la manipulación de un robot colaborativo UR3e mediante la generación de trayectorias 3D fácilmente definidas por el usuario, además de una propuesta de pinza blanda capaz de sujetar objetos con diferentes geometrías. Para ello, se detalla el desarrollo de una interfaz gráfica en Unity, así como la incorporación del gemelo digital del robot UR3e. Del mismo modo, se exponen los diferentes módulos que permiten la comunicación de la plataforma con el manipulador a través de ROS. Los resultados muestran la creación de rutas adaptativas ante diferentes casos en zonas de colisión y la disposición de la pinza para sujetar diferentes objetos. También se compara el error de precisión entre los datos enviados respecto a los que se reciben desde el robot durante el seguimiento de trayectorias definidas por el usuario.","PeriodicalId":54463,"journal":{"name":"Revista Iberoamericana De Automatica E Informatica Industrial","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":1.5,"publicationDate":"2023-07-13","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"91096549","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"计算机科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

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Impacto del Jitter en un control de formación multiagente 抖动对多智能体训练控制的影响

IF 1.5 4区计算机科学

Revista Iberoamericana De Automatica E Informatica Industrial Pub Date : 2023-07-12 DOI: 10.4995/riai.2023.19440

John Petearson Anzola Anzola, Fredys Alberto Simanca Herrera, Vicente García Díaz

{"title":"Impacto del Jitter en un control de formación multiagente","authors":"John Petearson Anzola Anzola, Fredys Alberto Simanca Herrera, Vicente García Díaz","doi":"10.4995/riai.2023.19440","DOIUrl":"https://doi.org/10.4995/riai.2023.19440","url":null,"abstract":"En este artı́culo se analizan las caracterı́sticas de una comunicación inalámbrica WiFi que emplea el protocolo TCP, incluyendo sus mecanismos de retransmisión de paquetes y DCF. El enfoque del estudio es el análisis de la influencia de un esquema de control de acceso al medio no prioritario en la formación robótica multiagente centralizada en el lı́der. Se examina especı́ficamente el impacto del jitter en el control de la formación, ya que cada paquete transmitido por el agente lı́der contiene información crı́tica sobre su posición objetivo. Las variaciones temporales en la entrega de estos paquetes pueden causar variaciones en la posición de los agentes seguidores, lo que a su vez puede afectar el mantenimiento de la formación con cierto grado de error. Cada agente robótico en la formación está compuesto por un robot Pioneer 3-DX y un control PID que le permite desplazarse hacia un punto objetivo bajo las restricciones no holonómicas. Para analizar el impacto del jitter, se presenta un framework de simulación que incorpora fuentes de tráfico externo como señal de perturbación que varı́a la entrega de paquetes, lo que afecta el control de formación robótica multiagente.","PeriodicalId":54463,"journal":{"name":"Revista Iberoamericana De Automatica E Informatica Industrial","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":1.5,"publicationDate":"2023-07-12","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"87616413","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"计算机科学","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

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