Browsing by Author "Pucheta, Martín Alejo"

Filter results by typing the first few letters
Now showing 1 - 8 of 8
  • Thumbnail Image
    Item
    Acoplamiento en la estimación de la orientación y la altura mediante filtro extendido de Kalman.
    (Universidad Tecnológica Nacional Regional Córdoba., 2016) Paz, Claudio; Pérez Paina, Gonzalo; Pucheta, Martín Alejo; Pucheta, Martín Alejo
    Los multicópteros han ganado gran popularidad en los últimos años por su capacidad de suspenderse en el aire manteniendo la posición, y de esta manera realizar tareas que antes requerían cos tosa infraestructura o simplemente no eran posibles, como la captura de imágenes desde grandes alturas, inspecciones de lugares peligrosos como los interiores de torres de centrales térmicas, represas, puentes, líneas de transmisión de energía eléctrica, etc. La posición del multicóptero en general es determinada por GPS o con algoritmos visuales. Sin embargo, el GPS tiene grandes errores en la estimación de la altura, y la estimación de posición relativa mediante odometría visual necesita asistencia de un sensor de altura para resolver el problema de escala. Para determinar la altura de un vehículo mediante un sonar o cualquier sensor de rango, es importante tener en cuenta la orientación del vehículo ya que al estar rígidamente vinculados, los cambios en la orientación hacen que el eje de sensibilidad del sensor detecte una distancia mayor de la que se encuentra al suelo realmente. Este error en la estimación de la altura no solo provocaría un error en la escala sino además produciría una posible pérdida de sustentación. Esto es muy común en multicópteros ya que para cambiar de posición, deben perder balance en elsentido que se espera el movimiento. En general, la orientación es tenida en cuenta en la estimación de altura con sonar, pero de una manera desacoplada, por un lado se determina la orientación y por otro la altura teniendo en cuenta la orientación ya calculada. En este trabajo se presenta un filtro de Kalman que acopla la orienta ción del vehículo con la medición de la distancia al suelo medida por un sensor de rango para determinar la altura. Se demuestra que utilizando el filtro acoplado se atenúa el ruido del sensor al mismo tiempo que se disminuye el error en la estimación de la altura. Se muestran resultados obtenidos en simulaciones y con data-sets públicos.
  • Thumbnail Image
    Item
    Automated Desing of Linkage Mechanisms.
    (Universidad Tecnológica Nacional., 2017) Pucheta, Martín Alejo
    Automated synthesis of linkage mechanisms 1 Relevance of automated design 2 Mechanism data base & challenges 3 Multiple kinematic tasks + constraints 4 Pseudo-rigid body replacement and beams 5 Metamorphic linkages: LV Circuit breakers 6 Spatial perspective
  • Thumbnail Image
    Item
    Diseño de un flexor de precisión para un dispositivo generador de ángulos pequeños para aplicaciones de calibración en metrología.
    (Universidad Tecnológica Nacional Regional Córdoba., 2016) Bottero, Francisco; Pucheta, Martín Alejo; Schurrer , Clemar; Pucheta, Martín Alejo
    El diseño estructural de dispositivos de precisión tiene gran importancia en la etapa inicial del diseño conceptual de los mismos. En este trabajo se presenta el proceso de diseño conceptual de un mecanismo flexible para un generador de ángulos pequeños de un grado de libertad y se persigue obtener una precisión nanométrica y tener un rango de trabajo de un grado. Se propone estudiar las alternativas para diseñar el flexor principal del mecanismo flexible de una mesa de soporte de los instrumentos a calibrar angularmente (niveles, autocolimadores). En particular, se revisan las ecuaciones analíticas para dimensionar flexores circulares eligiendo las fórmulas más precisas entre las disponibles en la literatura. Mediante simulaciones de análisis estático lineal con el software SolidWorks Simulation(R) se evaluó el desplazamiento de localización del centro instantáneo de rotación del flexor y las tensiones máximas para diversos parámetros característicos. Se trabajó en forma iterativa para aumentar la flexibilidad del mecanismo en el sentido de los movimientos deseados, satisfaciendo restricciones de tensiones admisibles, y al mismo tiempo, se buscó incrementar la rigidez (reducir la flexibilidad) en el sentido de los movimientos parasitarios indeseados. Se concluye que el flexor circular óptimo es el de espesor mínimo y esto depende de la capacidad de manufactura. Se ilustran los estudios para los distintos parámetros geométricos de los flexo
  • Thumbnail Image
    Item
    Diseño de un mecanismo flexible de precisión para un generador de ángulos pequeños.
    (Universidad Tecnológica Nacional Regional Córdoba., 2016) Bottero, Francisco; Pucheta, Martín Alejo; Clemar, Schurrer
    El diseño estructural de dispositivos de precisión tiene gran importancia en la etapa inicial del diseño conceptual. Esta etapa iterativa se facilita si se emplean simulaciones computacionales utilizando el método de los elementos finitos y técnicas de optimización. Los diseños existentes de dispositivos con igual propósito consistentes de mecanismos rígidos y cuerpos de contacto de precisión permiten obtener diseños de partida para aplicar técnicas de reemplazo de uniones flexibles. Las uniones flexibles tienen la ventaja de evitar superficies en contacto, eliminando la necesidad de lubricación y mantenimiento. En contraposición, al reemplazar una unión rotativa por un flexor aparecen concentraciones de tensiones y desplazamientos indeseados de los centros instantáneos de rotación que se conocen como movimientos parasitarios. Estos dos problemas pueden reducirse eligiendo restricciones adecuadas. En este trabajo se presenta el proceso de diseño conceptual de un mecanismo generador de ángulos pequeños de un grado de libertad y se persigue obtener una precisión nanométrica y tener un rango de trabajo de un grado. Se propone un mecanismo con articulaciones flexibles y un indicador lineal cuya junta deslizable es un conjunto de flexores de placas paralelas conectados en serie. Se utilizan ecuaciones analíticas para dimensionar flexores circulares y de placas cruzadas para juntas rotacionales. Se realizaron simulaciones de análisis estático lineal mediante el software SolidWorks Simulation. Con el mismo se evaluó el desplazamiento de localización del centro instantáneo de rotación de la mesa de soporte de los instrumentos a calibrar angularmente (niveles, autocolimadores). Se trabajó en forma iterativa para aumentar la flexibilidad del mecanismo en el sentido de los movimientos deseados, satisfaciendo restricciones de tensiones admisibles, y al mismo tiempo, se buscó incrementar la rigidez (reducir la flexibilidad) en el sentido de los movimientos parasitarios indeseados. De este modo, se obtuvo un mecanismo flexible con cinemática no lineal y comportamiento lineal elástico. Con estas simulaciones preliminares se construirá un primer prototipo físico para caracterizar los errores reales del dispositivo. Por las condiciones de uso a temperatura controlada y en mesa antivibratoria activa, no se requiere analizar fenómenos de fatiga. A futuro, se realizarán simulaciones para hallar formas de compensar o corregir las indicaciones de dispositivo para distintos pesos del instrumento calibrado.
  • Thumbnail Image
    Item
    Empleo de la teoría de helicoides para el diseño de mecanismos flexibles de precisión tridimensionales
    (Asociación Argentina de Mecánica Computacional, 2016) Pucheta, Martín Alejo; Gallardo, Alejandro; Bernard, Juan A.
    La descripción espacial del movimiento tridimensional ha recibido diversos enfoques en los últimos dos siglos, entre ellos se puede mencionar la Teoría de Helicoides y su álgebra, Grupos de Lie y Álgebras de Lie, y el Álgebra de Clifford (números duales), entre otros. Cada descripción tiene su ven taja en la forma que reducen la complejidad de las ecuaciones diferenciales del problema de análisis a resolver o en el tratamiento de desplazamientos finitos ó infinitesimales. Computacionalmente unas son más adecuadas al procesamiento simbólico y otras a la implementación numérica vectorial/matricial. En este trabajo se estudian los enfoques matemáticos que se utilizan para el diseño conceptual y síntesis de mecanismos flexibles de precisión. En particular, se destaca el rol que tiene la teoría de helicoides (cono cida en inglés como Screw Theory) en la etapa de diseño conceptual, en donde el análisis combinatorio para la enumeración de alternativas de diseño es importante. Por ello se estudian metodologías basadas en enumerar, en términos de helicoides, los espacios de movimiento deseados, sus espacios duales de restricción y su actuación óptima. Se presentan simulaciones de ejemplos encontrados en la literatura y se describen los trabajos a futuro en el área de mecanismos de precisión siguiendo este enfoque.
  • Thumbnail Image
    Item
    Optimal canny’s parameters regressions for coastal line detection in satellite-based SAR images
    (2020) Nemer Pelliza, Karim Alejandra; Pucheta, Martín Alejo; Flesia, Ana Georgina
    Canny’s algorithm is a very well-known and widely implemented multistage edge detector. The extraction of coastal lines in space-borne-based synthetic aperture radar (SAR) images using this algorithm is particularly complicated because of the multiplicative speckle noise present in them and can only be used if Canny’s parameters (CaPP) are chosen appropriately. This letter introduces a methodology for computing functional forms for the CaPP, using functions of the image characteristics through a system that combines artificial neural networks (ANN) with statistical regression. A set of CaPP functional forms is obtained by applying this method on synthetic SAR images. Pratt’s fig- ure of merit (PFoM) is used to measure the performance of them, obtaining more than 0.75, on average, in the 14 400 synthetic SAR images analyzed. Finally, this set of formulas has been tested for extracting coastal edges from real polynyas SAR images, acquired from Sentinel-1.
  • Thumbnail Image
    Item
    Trajectory planning for an unmanned quadrotor.
    (Universidad Tecnológica Nacional Regional Córdoba., 2016) Pucheta, Martín Alejo; Alberto, Nicolás; Paz, Claudio; Pérez Paina, Gonzalo
    . The quadrotor is an unmanned aerial vehicle (UAV) popular for its low-cost and broad range of application fields, inspection in harvesting environments, surveillance, cinematographic filmation, among others. Most of these applications are easily achieved if a set of predefined programmed trajecto ries or tasks are selected from a database of automatic tasks safety performed inside the limit cycle and compatible with actuators bounds. This paper presents two controllers that simultaneously coordinates the position and orientation motions of a quadrotor. The first controller is based on Euler angles and the second on quaternions. The equations of motion for the quadrotor are computed and simulated using Euler angles by means of a first-order reduction of the nonlinear Newton-Euler equations. This simulator of the plant is used to supply the observed state to simulate both controllers. The generation of trajec- tories with bounded derivatives on the velocities is used to provide continuous actions on the actuators and also prevent their saturation, enabling the minimization of trajectory tracking errors and reducing or avoiding the overshooting. Finally, the simulation for three kinematic tasks, a circle, a 8-shape, and a square trajectory are shown to test the controller behaviors and adjust their gains.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Validation of an IMU-camera fusion algorithm using an industrial robot.
    (Jornadas Argentinas de Robótica, 2017) Pérez Paina , Gonzalo; Paz , Claudio; Pucheta, Martín Alejo; Bianchini, Bruno; Martínez , Fernando; Nievas , Martín
    The integration of down-looking camera with an in ertial measurement unit (IMU) sensor makes possible to provide a lightweight and low-cost pose estimation system for unmanned aerial vehicles (UAVs) and micro-UAVs (MAVs). Recently, the authors developed an algorithm for IMU and exteroceptive sensor fusion filter for position and orientation estimation. The aim of the estimation is to be used in the outer control loop of an UAV for position control. This work presents an experimental set up to test that algorithm using an industrial robot to produce accurate planar trajectories as a safe alternative to testing the algorithm on real UAVs. The results of the IMU-camera fusion estimation for linear positions and linear velocities show an error admissible to be integrated on real UAVs. Index Terms—sensor fusion, inertial measurement unit, monoc ular camera, industrial robot, error-state Kalman f