Departamento de Ciencias de la Computación

Permanent URI for this community

https://hdl.handle.net/20.500.12590/17959

Browse

Now showing 1 - 7 of 7

Control visual de un brazo manipulador con 7GDL, en base a visión monocular, para el seguimiento de objetivos
(Universidad Católica San Pablo, 2018) Tejada Begazo, María Fernanda; Barrios Aranibar, Dennis
La necesidad de incrementar la producción de las grandes empresas en la Primera Revolución Industrial permitió el desarrollo de nuevas máquinas, tecnologías y actividades, configurando el entorno perfecto para la aplicación de máquinas y procedimientos autónomos como los brazos manipuladores. En la última década se han ampliado las actividades que realizan los brazos manipuladores a diversas áreas como rescate, medicina e industria aeroespacial. La principal tarea de un brazo manipulador es alcanzar un objetivo por medio de sus elementos perceptivos. Esta tarea conlleva escoger los sensores necesarios para percibir el mundo tomando en cuenta el costo, el peso y el espacio. En esta investigación se dará solución a este problema con el uso de un sensor de visión, es decir una cámara. El mecanismo de control que se presenta se basa en dividir el movimiento tridimensional en dos movimientos sobre dos planos: Uno de estos planos es el mismo que el plano de la cámara (plano XY ) y el otro plano será perpendicular al primero y se refiere a la profundidad (plano XZ). El movimiento del objetivo en el plano de la cámara será calculado por medio del flujo óptico, es decir la traslación del objetivo del tiempo t al t + 1 en el plano XY . En cambio, el movimiento en el plano de la profundidad se estimará mediante el filtro de Kalman usando las variaciones de la traslación obtenida del flujo óptico y de la rotación dada por la matriz de cinemática directa. Finalmente, el movimiento planificado en cada plano se ejecutará de forma intercalada infinitesimalmente, obteniendo así un movimiento continuo para los tres ejes coordenados (XY Z). Los resultados experimentales obtenidos, han demostrado que se realiza un camino limpio y suavizado. Se han llevado a cabo pruebas con diferentes intensidades de iluminación, mostrando un error promedio de la trayectoria de movimiento de µx,y,z = 5.05, 4.80, 3.0 en centímetros con iluminación constante, por lo que se tiene una desviación estándar σx,y,z = 2.21, 2.77, 1.45 en centímetros. Al obtener resultados satisfactorios en las pruebas elaboradas. Se puede concluir que es posible solucionar el problema del movimiento tridimensional de un brazo manipulador dividiéndolo en dos subproblemas que trabajan en planos perpendiculares. Esta solución nos proporciona una trayectoria suave, ya que el mecanismo de control se realiza en cada instante de tiempo obteniendo un movimiento natural.
(Delta) - radius IVRL: paradigma de integración de aprendizaje por refuerzo en sistemas multi-agente
(Universidad Católica San Pablo, 2016) Camargo Monroy, Jesús Alejandro; Barrios Aranibar, Dennis
Los sistemas multi-agente han mostrado, por su propia naturaleza, permitir resolver problemas que requieren coordinación y/o cooperación, ello por cuanto permiten representar de forma natural dichas situaciones. Sin embargo, existen algunos problemas relacionados a su representación formal y en consecuencia a su aplicación. El estudio de los modelos formales actuales ha dejado al descubierto algunas de las falencias respecto a su representación y aplicación; con un fallido sistema de comunicación como el problema mayor comúnmente encontrado. Estando al tanto de este problema proponemos : δ-radius Communication Model, una representación formal para la comunicación en sistemas multi-agentes. Los paradigmas dominantes de aprendizaje en el área son Independent Learning e Influence Value Reinforcement Learning. Polos opuestos en relación a la influencia de los agentes respecto a sus compañeros. Independent Learning busca establecer un sistema libre de influencia; mientras tanto, Influence Value Reinforcement Learning presenta un escenario en el cual los agentes son influenciados por todos sus compañeros en un entorno compartido. Basándonos en ambos extremos, una vista unificada de ambos paradigmas es definida: δ-radius Influence Value Reinforcement Learnig. La visión unificada ha de permitir el desarrollo de sistemas intermedios, en los cuales se pueda definir limitaciones explícitas a la comunicación mediante una noción de distancia entre los agentes y teniendo como limitante a δ, una variable que determinara la distancia máxima bajo la cual es posible establecer comunicación entre dos agentes. Más aún, los resultados de los experimentos desarrollados han demostrado que los sistemas intermedios han de tener una menor complejidad algorítmica y una mejor capacidad de convergencia.
Ensamble de múltiples subconjuntos de datos balanceados aplicado a calificación crediticia
(Universidad Católica San Pablo, 2020) Carrillo Pino, Jose Enrique; Barrios Aranibar, Dennis
La investigación actual en calificación crediticia no ha prestado atención al desbalance presente en los conjuntos de datos. Por esta razón, en este trabajo se importó un método reciente de ensamble para clasificar datos desbalanceados en el dominio de crédito. Se usaron cuatro clasificadores base de diversas familias, y tres conjuntos de datos heterogéneos como prueba. Luego de ejecutar los experimentos, los resultados son bastante alentadores; el área bajo la curva (AUC) mejoró en diez de doce clasificadores base. Además, los clasificadores ensamblados creados son estadísticamente superiores a los algoritmos de estado del arte Random Forest y XGBoost. Finalmente, al comparar los resultados de este estudio con los resultados de otros estudios en dos conjuntos de datos de referencia se ratifica que los resultados son bastante competitivos.
Generación de marcha de un robot humanoide imitando al ser humano
(Universidad Católica San Pablo, 2019) Cornejo Arismendi, Victor Alfonzo; Barrios Aranibar, Dennis
Esta investigación plantea el problema de generar una marcha para un robot humanoide a partir de la imitación de un ser humano, para ello, la información cinemática capturada del movimiento humano es utilizada y aplicada en la propuesta basada en una primera etapa en el mapeo desde los puntos de captura del movimiento humano hasta las articulaciones de robots humanoides, y en una segunda etapa de aprendizaje desde la generación de pequeñas perturbaciones de los movimientos mapeados hasta el entrenamiento del modelo de aprendizaje, con el fin de ajustar las posiciones de las articulaciones del humanoide para imitar el movimiento humano. La investigación muestra el estado del arte de trabajos relacionados y plantea una clasificación diferenciando entre técnicas con y sin imitación. La propuesta muestra un esquema que toma la secuencia de una marcha humana y la réplica en un robot humanoide usando un algoritmo de mapeamiento. Estos resultados no son suficientes, ya que la réplica de movimientos no resuelve el problema de equilibrio. Por ello se plantea utilizar algoritmo de aprendizaje por refuerzo que utiliza posibles acciones a cada paso y las interpola en esta red neuronal. Esta red utiliza una función de recompensa que esta´ dada por el ángulo de desviación del torso que mide la estabilidad del robot. Así también se muestran graficas de convergencia de la propuesta con distintos resultados usando diferentes parámetros de prueba para encontrar los parámetros indicados de convergencia. También se propone una medida de similitud entre el resultado de la propuesta y el movimiento real humano. Concluyendo en un análisis de resultados satisfactorios y propuestas de futuras aplicaciones.
Introduciendo rolling window a los métodos de planeamiento de caminos fast marching para robots autónomos
(Universidad Católica San Pablo, 2021) Sucapuca Diaz, Angel Jose; Barrios Aranibar, Dennis
Moverse de un lugar a otro para cumplir una determinada tarea sin intervención humana es uno de los mayores retos que debe superar un robot autónomo. Para lograrlo, el robot debe encontrar el camino más corto desde un punto inicial hasta un punto final en un mapa que representa su entorno haciendo uso de los métodos de Planeamiento de Caminos. Un problema común a varios métodos de Planeamiento de Caminos es la necesidad de explorar un área considerable del mapa lo cual implica un mayor uso de los recursos computacionales del robot. En este trabajo se propone introducir Rolling Window a los métodos de Planeamiento de Caminos Fast Marching para disminuir considerablemente el área de exploración necesaria. En consecuencia, un robot autónomo podría usar de forma más eficiente sus limitados recursos computacionales para encontrar el camino más corto.
Plano general, sistema operativo y protocolo de envío de información para el control de máquinas de automatización industrial
(Universidad Católica San Pablo, 2015) Álvarez Valera, Hernán Humberto; Barrios Aranibar, Dennis
Hoy en día, la automatización industrial es la clave de éxito de muchas empresas, ya que se emplea el criterio de “producción en masa “. Empresas como Coca cola o Compaq, desarrollan o tercer izan su propia tecnología para controlar sus máquinas de automatización controlando grandes cantidades de procesos de manera simultánea para cumplir sus objetivos. Este tipo de tecnología suele ser cerrada y costosa en adquisición y configuración. En este trabajo de investigación, se estudiarán algunos métodos de planificación de procesos y algunos dispositivos de procesamiento, para luego detallar la forma de controlar máquinas de automatización con varias líneas de producción desde un ordenador personal con un sistema operativo de propósito general, usando métodos de administración de procesos, control de hardware, una correcta configuración de un sistema operativo convencional y métodos de planificación de envío de información por Universal Serial Bus (USB) logrando un sistema robusto, estable en el tiempo y escalable.
Una solución a la cinemática inversa de un brazo robótico antropomorfo utilizando la imitación humana
(Universidad Católica San Pablo, 2023) Cornejo Arismendi, Victor Alfonzo; Barrios Aranibar, Dennis
El paradigma de imitación humana en robot humanoides es aplicar una solución para lograr la ejecución de tareas en entornos de trabajo realistas, hechos por humanos y para humanos. Siguiendo esa linea, este trabajo de investigación propone una solución a la cinemática inversa de un brazo antropomorfo de 7 grados de libertad que posee una morfología basada en el ser humano. La propuesta consiste en una técnica que utiliza la observación y réplica sumando métodos matemáticos y computacionales para la creación de conocimiento de soluciones humanas. Se propone un método de reducción de dimensionalidad para la aplicación de una técnica de interpolación no-lineal que sea capaz de almacenar datos expertos tomados y capturados de las posiciones y posturas de brazos humanos realizando distintas actividades. La idea es crear una base de conocimiento para resolver la redundancia de soluciones de un brazo humano y reducirla a una única solución que sea perceptiblemente humana. La propuesta plantea tres fases. La primera es la fase de reducción de dimensionalidad que es la encargada de aplicar métodos matemáticos que reducen los datos expertos a una única variable sin perdidas de información, esto gracias a aprovechar el sistema único de la arquitectura del brazo robótico antropomorfo humanoide. La segunda fase es la encargada de crear y utilizar una función que almacene el conocimiento de las distintas soluciones de la cinemática inversa, utilizando la fase de reducción de dimensionalidad para eliminar el error que podría generarse si el sistema posee más de una sola dimensión. La tercera fase consta de la expansión de dimensionalidad sin pérdida de datos para obtener los datos solución que el brazo robótico requiera, los cuales son los grados rotacionales que sean necesarios para cada motor. La propuesta fue alimentada por datos capturados por un exoesqueleto pasivo creado por el autor. Se recolectaron distintos puntos solución para crear el conocimiento experto de posiciones humanas. Luego del entrenamiento fue probado, obteniendo resultados satisfactorias de convergencia de la función interpoladora y mostrando resultados satisfactorios en un simulador 3D.

Browse

Browsing Departamento de Ciencias de la Computación by browse.metadata.advisor "Barrios Aranibar, Dennis"

Results Per Page

Sort Options