Log InIngeniería en Mecatrónica
Permanent URI for this collectionhttps://repositorio.udem.edu.mx/handle/61000/70
Browse
Browsing Ingeniería en Mecatrónica by Subject "Diseño en ingeniería"
Now showing 1 - 11 of 11
- Results Per Page
- Sort Options
Item AI-based air quality modelling using open multi-sensor platforms.(San Pedro Garza García, UDEM, 2022) May Chan, José Alberto; Gómez López, Isaías; Hernández Gutiérrez, AndrésEn la actualidad la contaminación del aire, la cual se define como la presencia de materia o elementos en el aire que puedan ocasionar un riesgo o daño para la salud de los seres vivos y el medio ambiente en general, se ha convertido en un importante tema de interés para la mayoría de las personas, ya que con el crecimiento de las masas y zonas industrializadas en ciudades urbanas esta ha ido en aumento cada vez más en los últimos años. Entre las principales consecuencias que trae consigo dicha contaminación se encuentran el desarrollo de enfermedades respiratorias y pulmonares, la pérdida de visibilidad en el área y el mal olor en estas mismas. Por lo anterior, mantener un eficaz monitoreo de estos contaminantes es de suma importancia para tomar medidas al respecto para la prevención de enfermedades y otras consecuencias negativas en la población. Por todo esto, en este proyecto se desarrolló una metodología basada en algoritmos de machine learning para predecir la calidad del aire en tiempo real en diversas zonas del área metropolitana de Monterrey, usando la información histórica y pública de las mediciones de partículas de 2.5 micras de sensores existentes de la web de PurpleAir. Se decidió utilizar esta, debido a la considerable cantidad de sensores de este tipo ubicados en el área de interés. Además, la información de estos puede ser consultada y obtenida fácilmente a través de una API de Python, el cual a su vez fue el lenguaje utilizado para desarrollar la programación de todo el proyecto. Se prestó principal interés en las partículas contaminantes de 2.5 micras, ya que estas son las principales contaminantes en las ciudades de interés. Cada uno de modelos a utilizar fue evaluado de manera exhaustiva utilizando métricas de desempeño ade- cuadas, y se seleccionó el modelo con las mejores métricas para realizar la predicción de la concentración de partículas de 2.5 micras en zonas sin presencia de sensores, estimando así la calidad del aire asociada a las mismas, creando así lo que podemos llamar “sensores virtuales”. El modelo seleccionado fue finalmente embebido dentro de una interfaz de usuario con el objetivo de que este fuera de fácil uso para el usuario final y este pueda conocer fácilmente la predicción de la calidad del aire en un punto de interés.Item Anomaly detection in noise tests of an electric motor production line using the Mahalanobis distance and Bootstrapping resampling(San Pedro Garza García, UDEM, 2023) Bernal Armenta, David; Hernández Gutiérrez, AndrésLas pequeñas y medianas empresas PyME desempeñan un papel muy importante en el sector manufacturero, especialmente en la producción global de los países en desarrollo. Estas PyME no pueden competir en términos de tecnología de punta con las principales empresas internacionales, sin embargo, es necesario llegar a un terreno de juego más justo para que estas empresas puedan competir y sobrevivir frente a los gigantes tecnológicos. Por lo tanto, se deben desarrollar implementaciones más accesibles, tanto en el aspecto monetario como en el tecnológico, que aumenten la productividad. En este trabajo de tesis se realizó en colaboración con la industria automotriz para llevar a cabo el desarrollo de modelos estadísticos para la predicción de anomalías en la producción de motores eléctricos usando datos de ruido estructural. Estos conjuntos de datos, junto con el análisis estadístico y el uso de la distancia de Mahalanobis, se utilizaron para construir un modelo que es capaz de detectar cambios drásticos entre los lotes producidos para entonces predecir cuando el siguiente lote tendrá un alto número de piezas que no cumplan con los estándares de calidad exigidos. Este modelo se aplicó a los lotes producidos durante el mes de julio de 2022 para predecir el comportamiento de un único lote producido a finales de mes. El modelo predictivo, que tiene en cuenta el volumen acumulado de componentes fabricados, alcanzó una precisión del 98.96% en la identificación de componentes que superaban el umbral del cliente, del 99.65% en la distinción de componentes que superaban el umbral de intervención y del 97.50% en la detección de componentes que superaban el umbral de alerta cuando se comparaba con el lote de producción real. Estos resultados experimentales demuestran la efectividad de la metodología de detección de anomalías propuesta.Item Clasificación de cultivos utilizando sensado remoto satelital y técnicas de deep learning(San Pedro Garza García, UDEM, 2023) Cámara Guerra, Alvaro; Artyounian Vieyra, Cloe; González Cuéllar, Eder Esven; Hernández Gutiérrez, AndrésEl objetivo de esta tesis es utilizar técnicas de aprendizaje profundo para desarrollar un modelo capaz de distinguir entre suelo crudo, árboles de naranja, árboles de mandarina y árboles de toronja. Estos cultivos son obtenidos por medio de sensado remoto satelital, a través de imágenes multiespectrales capturadas por la plataforma satelital GeoSat-2. La extracción y selección de características juega un papel importante en el desempeño del modelo. La importancia de este trabajo recae en poder clasificar si cierto píxel presente en una imagen satelital corresponde a algún tipo de cultivo (naranja, mandarina o toronja) o bien, se clasifica como suelo crudo. Además, al poder clasificar píxeles de manera correcta, se podrá hacer la clasificación de campos de cultivo completos.Item Desarrollo del sistema de control para vehículo terrestre eléctrico(San Pedro Garza García, UDEM, 2022) Chaidez Valdez, Germán Roberto; Rodríguez Cortes, Uriel Alejandro; Hernández Gutiérrez, AndrésDesarollo de un sistema de control de posición de un motorItem Detección de Infantes en el Asiento del Copiloto Mediante Deep Learning(San Pedro Garza García, UDEM, 2022) Hernández Aguilar, Carlos; Aguilar Saguilan, José Armando; Martínez, AntonioUna de las principales causas de muerte a nivel mundial de los jóvenes son los accidentes automovilísticos, y gran parte de estas fatalidades ocurren a infantes que se encuentran en el asiento del copiloto y que, en el momento de un accidente, reciben el impacto directo de las bolsas de aire, el cual resulta ser letal para los niños menores a los 13 años. En el presente proyecto se busca generar conciencia de este riesgo al crear un sistema detector de infantes que sirva para alertar al conductor que el menor no debe estar sentado en el asiento del copiloto. Este sistema incorpora elementos de deep learning como transfer learning, fine-tuning y detección facial para identificar la presencia de infantes de manera robusta, mediante un entrenamiento con un dataset generado desde cero para este propósito específico, y usando la arquitectura MobileNet por el buen desempeño mostrado al compararse con la arquitectura de Inception para esta tarea; y su bajo costo computacional, lo cual facilita implementar el modelo final en una Raspberry Pi 4. El presente trabajo de tesis muestra la metodología llevada a cabo para la implementación de dicho sistema y el entrenamiento de múltiples modelos de clasificación. Al utilizar la metodología propuesta, se logró detectar infantes en el asiento del copiloto en tiempo real, con un 1 segundo de desfase por decisión, logrando una precisión del 99.99%.Item Diseño de una HMI en una aplicación Android para el control de velocidad de un motor BLDC utilizando el protocolo Bluetooth Low Energy (BLE)(San Pedro Garza García, UDEM, 2023) Treviño Rodríguez, Jesús Esteban; Martínez Delgado, Gerardo Hiram; Claros Salgado, Mario JorgeEn este proyecto se tuvo la creación de un HMI en Android comunicado a través del protocolo Bluetooth Low Energy (BLE) con una placa ESP32 para el control de un motor BLDC. Aunado a esto, se tiene la implementación de sensores como un GPS y el acelerómetro de un teléfono Android para medir la velocidad actual y el ángulo de inclinación de la bicicleta. Al igual, se tuvo el uso de un generador DC para crear un protocolo de seguridad para determinar si el usuario se encuentra pedaleando. De esto, se tiene la conjunción de las funcionalidades en una interfaz gráfica con diferentes elementos para tener un control en lazo abierto o cerrado (con un PID digital) y para desplegarle información relevante al usuario.Item Diseño e implementación de control de un Stair Lift(San Pedro Garza García, UDEM, 2022) Mex Villacis, Francisco David del Jesús; Correa Balan, José Alfredo; Torre Sotelo, Alberto HusseinEn el presente documento se expondrán los procedimientos que se siguieron para desarrollar un sistema de control para una silla salva escaleras. Con la finalidad de salvaguardar la seguridad y salud del usuario, se presentarán funcionalidades basadas en normativas de la Directiva Española, dónde las principales funciones son: el poder desarrollar un sistema de control de velocidad para generar él arranque suave de la máquina y el sistema de visión computacional para detectar personas o mascotas dentro de la zona peligrosa. Por otro lado, para poder hacer un modelo competitivo con el mercado, se analizarán los diferentes modelos comerciales para evaluar el diseño del sistema de control. A su vez, se analizarán los diferentes dispositivos que se pueden implementar para desarrollar el sistema electrónico, y cumplir con la reducción de costos planteados en los objetivos propuestos más adelante.Item Estudio del Frenado Regenerativo Mediante Ciclos de Manejo(San Pedro Garza García, UDEM, 2023) Cárdenas Caraza, Lázaro; Hernández Alcántara, DianaEl objetivo de este Proyecto de Evaluación Final es diseñar un sistema de control de velocidad para el motor BLDC In-Wheel usado en la plataforma de frenado regenerativo con el fin de estudiar la eficiencia del frenado ante diferentes ciclos de manejo. El motor de corriente directa utiliza un controlador Kelly alimentado por un BMS con un sistema de baterías de litio que entrega 75 kW/h. Los ciclos de manejo (UDDS, NYCC y NEDC) fueron seleccionados mediante una investigación sobre los estándares usados en vehículos ligeros. Debido a que la plataforma no se encuentra en el laboratorio de Ingeniería Automotriz, se diseñó una metodología para implementar el control en lazo cerrado a partir de un motor de DC, la cual se seguirá con el motor BLDC de la plataforma una vez se encuentre disponible en el laboratorio. Para el sistema de control, se evaluó el desempeño de diferentes controladores en simulación usando el parámetro de desempeño RMSE, el cual indicó que el controlador PI tiene un mejor desempeño al momento de realizar el seguimiento de las señales de referencia. Posteriormente, se estima la energía regenerada para cada uno de los ciclos de manejo. Por último, se implementa un sistema de control en lazo cerrado en simulación usando un controlador PI con el motor BLDC.Item Instrumentación y control en lazo abierto de un vehículo eléctrico terrestre usando control remoto(San Pedro Garza García, UDEM, 2022) Hernández Treviño, Jorge Luis; Picazo Vázquez, Joel Adrián; Hernández Gutiérrez, AndrésAl día de hoy, el área de la agricultura, ha tenido un incremento notable en sus métodos para minimizar la carga de trabajo pesado en las personas. Algunos de los anteriores, son la implementación de sistemas de riego programados, el uso de maquinaria pesada e incluso la introducción de robots para el análisis de los cultivos. De manera similar, la agricultura de precisión busca automatizar los procesos, en base a la información recabada de estos. La agricultura de precisión, según F. Flego, “Es el uso de la tecnología de la información para adecuar el manejo de los suelos y cultivos”. La agricultura en México, es una de sus áreas fuertes de las que se generan más ingresos. Así también, las distintas variables del entorno que afectan actualmente como son el cambio climático o plagas que afectan directamente los cultivos llegan a ser un problema ya que muchas veces no se tiene un control adecuado. Ya con lo anterior mencionado, este proyecto presenta un robot terrestre omnidireccional, encargado del monitoreo de los cultivos. A su vez, aplicaciones como detección de plagas, verificación del estado de los cultivos y mapeo 3D de los surcos. El desarrollo de esta tesis, consta de la implementación de la electrónica, programación de las tracciones del robot y localización GPS del mismo. Resumiendo un poco cada área, se busca la creación de un sistema de baterías que alimenten los componentes electrónicos de nuestro robot. Posteriormente, programar las tracciones y que estas puedan ser manipuladas por un control de la consola Playstation 4 a distancia, y de la misma manera replicar para las demás tracciones. Finalmente, la programación de un sistema GPS para el robot y que al momento en que este se encuentre en funcionamiento, pueda ser geolocalizado.Item Integración de Máquina de Empaquetado en Celda de Manufactura 4.0(San Pedro Garza García, UDEM, 2023) Domínguez Palacios, Mauricio; Lara Morales, Ivan; Claros Salgado, Mario JorgeEn este proyecto, se tiene como objetivo la integración de diversas tecnologías para automatizar un área específica en la celda de manufactura, concretamente, la estación de empaquetado. Se emplearán tecnologías avanzadas como robótica, sensorización y programación de PLC Allen Bradley, abordando temas relevantes en la industria 4.0. Se llevará a cabo la implementación de un sistema de transmisión en la zona de los rodillos de la Máquina de Empaquetado 3M Matic 200a, con el objetivo de impulsar de manera automática la caja hacia la zona de sellado interno de la máquina. Además, se realizará una modificación eléctrica en la máquina. La celda está equipada con un robot UR5, el cual se utilizará para transportar la pieza ensamblada e inspeccionada a la mesa de trabajo, donde se introducirá en su caja de empaquetado. Posteriormente, el robot traslada la caja hacia “conveyor” de la máquina de empaquetado, activando el “conveyor” mediante el sensor de proximidad que enviará la orden al PLC para su encendido y empaquetado de la caja. Por último, la celda cuenta con un PLC encargado de gestionar la comunicación entre los diversos robots y áreas que están ubicados en la celda, tales como la Máquina de Empaquetado, la ruta del robot UR5, los sensores y el motor.Item Rediseño estructural y del sistema de control del brazo robótico para el Rover Qavah(San Pedro Garza García, UDEM, 2023) Quintanilla Guevara, José Fernando; Montes Ramírez Gilberto, AlfonsoEl presente proyecto de evaluación final, tuvo como finalidad perfeccionar el avance ya propiciado del proyecto NAVT QAVAH, en específico, la sección correspondiente al brazo robótico, asimismo se realizaron cambios, como la disminución de 6 a 5 GDL (grados de libertad), cambios en la interfaz de control, en los protocolos de comunicación y en el control automático del mismo.
