Ingeniería Mecatrónica

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    Diseño de Chasis Para Sistema de Transporte Terrestre Monoplaza Util en Entornos Urbanos Planos y Pavimentados
    (Universidad EIA, 2013) Arroyave Peña, David Alexander
    En este trabajo se hizo el diseño conceptual del bastidor para un medio de transporte monoplaza dirigido a entornos urbanos terrestres planos y pavimentados. El trabajo tuvo su origen en la necesidad de implementar estrategias que mejoren la movilidad en las ciudades a partir del uso de vehículos pequeños monoplaza, de bajo costo de adquisición, manteniendo y consumo energético. Para este fin se partió de una serie de necesidades y especificaciones orientadas principalmente a la facilidad de construcción, su fácil construcción con materiales y métodos comunes en el medio local, la posibilidad de usar componentes comerciales de automotores y motocicletas y la preservación de la seguridad e integridad del usuario. El proyecto de diseño se centró en el bastidor puesto que esta estructura determina en gran medida las características que suplen estos vehículos y usó los fundamentos del diseño y desarrollo de producto centrándose en la etapa de concepción, para lo cual se partió de la identificación de necesidades y la construcción de especificaciones de diseño. Con esta información se elaboró una estructura funcional que fue la base subsecuente para una matriz morfológica dirigida al planteamiento de soluciones y la construcción de conceptos. Los conceptos solución obtenidos de la matriz fueron calificados usando criterios basados en las especificaciones de diseño, obteniendo al final un concepto solución que fue alterado en función de la disponibilidad de elementos y componentes comerciales en el mercado local, así como medidas estándares que garanticen comodidad para el usuario. El diseño obtenido fue construido con ayuda de herramientas CAD. Con la finalidad de garantizar la integridad de los usuarios potenciales del vehículo portador del bastidor diseñado, se realizaron simulaciones basadas en herramientas computacionales que permitieron refinar el diseño. El diseño final obtenido responde a todas las especificaciones de diseño planteadas al inicio del proceso, garantizando bajos costos de producción e implementación gracias a que es compatible con componentes comerciales de fácil acceso en Colombia.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Desarrollo de Herramientas de Pre y Post Procesamiento Para Nessy-Usinage
    (Universidad EIA, 2014) Posada Moreno, Andrés Felipe
    Este informe trata sobre el desarrollo de herramientas de pre y post procesamiento para el software de simulación “Nessy-Usinage”. El proyecto comenzó con el post procesamiento de resultados, donde se toman los datos de salida del simulador y se tratan para obtener datos y graficas más relevantes y fáciles de interpretar. La segunda etapa fue la programación de herramientas de pre procesamiento, se desarrolló una nueva estructura de datos de entrada para Nessy-Usinage. Se usaron los lenguajes XML y XSD para definir el formato de la trayectoria utilizada como dato de entrada por el software de simulación. La tercera etapa está relacionada con la modelación y simulación de una maquina CNC. Se comenzó por obtener el modelo matemático de los ejes de una maquina CNC ortogonal. Luego, se hicieron ensayos (siguiendo diferentes trayectorias) para obtener datos e identificar los parámetros que describen los ejes de una maquina CNC. Por último, se usaron los modelos matemáticos y los parámetros obtenidos anteriormente para simular el comportamiento de una maquinan al intentar seguir una trayectoria determinada. El resultado de esta etapa es un código de simulación que permite aproximar el comportamiento de una maquina CNC con una precisión de algunos micrómetros. Al finalizar el proyecto, se obtuvieron varias herramientas (algunas ya implementadas) para el simulador Nessy-Usinage.
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    Reactor de Atmosfera y Temperatura Controlada Para la Produccionde Carbones Vitreos
    (Universidad EIA, 2012) DIEZ RAMIREZ, ANDRES FELIPE
    Este trabajo trata el diseño conceptual y de detalle de un reactor de atmosfera controlada para la producción de carbones vítreos en los laboratorios de la Escuela de Ingeniería de Antioquia. En el desarrollo de investigaciones institucionales se llegan a encontrar varias barreras que impiden llegar a desarrollos prácticos de los resultados teóricos encontrados, debido a la falta de maquinaria especializada capas de cumplir con las condiciones necesarias para proporcionar un entorno que permita ejecutar físicamente acciones que busquen materializar procesos. La producción de materiales modernos es quizá una de las ramas de la investigación que exige de maquinaria muy especializada que permita proporcionar condiciones específicas para someter materiales a procesos de temperatura y atmosfera controlada. En la búsqueda de la adecuación de los laboratorios de la E.I.A, se encuentra la necesidad de contar con maquinas capaces de desarrollar diversos procesos desarrollando las competencias pactadas para cada área de énfasis de las diferentes carreras. Para este caso se busco proporcionar una maquina capaz de desarrollar procesos térmicos controlando las etapas de calentamiento y garantizando la precisión de las medidas pactadas, en pro del desarrollo del área de materiales en la búsqueda de investigaciones experimentales que conlleven a la producción de materiales modernos dentro la las instalaciones de la institución. Debido a lo anterior se realizo un diseño de concepto y detalle de un reactor de temperatura y atmosfera controlada enfocado a la producción de carbones vítreos dentro de los laboratorios de la E.I.A. Las necesidades pactadas para este reactor están enfocadas a la posibilidad de poder variar los parámetros de funcionamiento, de tal forma que se pueda incursionar en el desarrollo de procesos diferentes a la producción de los carbones vítreos. A partir de las necesidades se crean soluciones mecánicas, estructurales, electrónicas y de software, enfocadas al funcionamiento conjunto del reactor de temperatura y atmosfera controlada.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Baldosa Piezoeléctrica Para Alimentar Sistemas de Iluminación de Bajo Consumo Energético
    (Universidad EIA, 2013) Cifuentes Gutiérrez, Jorge Andrés
    La gran demanda energética en el mundo actual, ha ocasionado que muchos individuos se enfoquen en el estudio y la implementación de tecnologías más modernas para la generación, almacenamiento y utilización de energías renovables. Es por esto que el presente trabajo se centra en el diseño de una baldosa piezoeléctrica, la cual tiene la capacidad de tomar la energía mecánica proveniente de peatones y transformarla en energía eléctrica, la cual pueda ser almacenada en una batería y luego sirva como alimentación para un sistema de iluminación de baja potencia, en este caso, compuesto por LEDs. El proceso de diseño consta entonces de múltiples etapas, donde lo primero es elegir un material que sea apropiado como baldosa (el cual será instalado en el suelo), posteriormente se realiza un estudio de las características de los materiales piezoeléctricos para elegir así, el más conveniente para el proyecto. Una vez este proceso está listo, se procede a determinar una manera adecuada para fusionar la baldosa y el piezoeléctrico, haciendo que quede como un solo elemento, el cual para nuestro caso es el generador de energía eléctrica. El siguiente paso describe el diseño de los circuitos electrónicos, los cuales como primera instancia tienen el objetivo de convertir el voltaje alterno generado por el piezoeléctrico, en voltaje directo para que este pueda ser almacenado por una batería. En este paso se incluyen los circuitos de rectificación y almacenamiento, al igual que el circuito completo en el cual se incluye el sistema de iluminación con LEDs. Una vez concluido el diseño, se pasa a la etapa de simulaciones en donde se observa el comportamiento del sistema. Se empieza desde lo más simple (simulación eléctrica de un solo piezoeléctrico), hasta la simulación final que emula un comportamiento de todo el sistema más aproximado a la realidad, donde se tiene en cuenta la compresión generada sobre cada piezoeléctrico para hallar así, la respuesta eléctrica del circuito.
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    Diseño de Paneles Generadores de Electricidad por Efecto Seebeck
    (Universidad EIA, 2013) Duque Solís, Mateo
    Los materiales termoeléctricos (TE) son usados para la generación de energía usando un delta de temperatura, convirtiendo el calor en electricidad. Otro uso de los materiales TE es la refrigeración sin necesidad de pates móviles. Esta interesante característica de los materiales TE podría jugar un papel muy importante en la actual carrera por crear fuentes de energía alternativas y ayudar a la humanidad a reducir su dependencia en los combustibles fósiles. La conversión de energía solar en electricidad está dominado por sistemas fotovoltaicos sin concentradores y sistemas concentradores termo-solares. Actualmente se ha comenzado a observar que generadores solares termoeléctricos (STEGs) son una alternativa viable en el área de generadores solares. En este proyecto se habla de la posibilidad de usar STEGs como parte central en un sistema de generación de electricidad aprovechando la energía solar. Los STEGs no poseen partes móviles, pueden ser usados en escala y eliminan la necesidad de usar un generador termomecánico externo, tales como motores Stirling o turbinas de vapor. Usando materiales TE existentes tales como el bismuto de teluro (Bi²Te³) y Skutterudite se pretende crear un STEG con una alta eficiencia.
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    Diseño de Concepto de un Aerogenerador Vertical Tipo H
    (Universidad EIA, 2014) Présiga Caro, Catalina
    La energía limpia del viento es una fracción de la energía solar, obedece al calentamiento no uniforme del aire de la atmósfera e históricamente ha sido aprovechada mediante configuraciones de velas en navegación, molinos para bombeo de agua y molienda de cereales, y recientemente en aerogeneradores para producir energía eléctrica. Por falta de desarrollo y consolidación de la tecnología de aerogeneradores y por costos por potencia y energía que han resultado mayores que los correspondientes a otras fuentes no se ha incorporado masivamente al sistema eléctrico. Un aerogenerador económico y robusto es el Darrieus, de eje vertical y alerones rectos conocido como Tipo H, para bajas velocidades de viento, no requiere sistema de orientación, sin arranque autónomo por lo cual necesita un sistema paralelo de arranque. Dando respuesta a la necesidad de soluciones para abastecer áreas aisladas, acelerar el uso de la energía limpia del viento en áreas interconectadas y por la importancia del estudio de aerogeneradores en la línea de investigación de la Escuela de Ingeniería de Antioquia, se realiza como proyecto de grado el “Diseño de Concepto de un Aerogenerador Vertical Tipo H” para condiciones de viento con potencial energético. El producto del diseño es un aerogenerador vertical de tres alerones distribuidos en cascada con perfil aerodinámico S1046, de 2.4 m de largo, 0.1 m de cuerda y 1.2 m de radio de giro, fabricados en aluminio comercial 6061 con refuerzos de armazón y peso de 1.5 kg por alerón, ubicados a 10 m de altura. El aerogenerador produce 80 W con vientos de 4 m/s y 600 W con vientos de 8 m/s con un generador eléctrico de velocidad variable, 24 pares de polos de imanes permanentes y velocidades de giro entre 30 rpm y 600 rpm alcanzando esfuerzos mecánicos para los alerones hasta de 2600 N sin riesgo estructural. El desarrollo tuvo como pilares fundamentales el diseño de concepto, las tecnologías aerodinámicas para el aprovechamiento de la energía del viento, la identificación de especificaciones y parámetros, la caracterización de la condiciones del viento en un lugar con registros históricos, la simulación de condiciones operativas, el diseño asistido por computador para los bocetos y la simulación de esfuerzos por análisis de elementos finitos para asegurar que el aerogenerador operará para las condiciones para las que fue diseñado sin fallas estructurales. Con ello se da cumplimiento a los objetivos general y específicos del proyecto de realizar el diseño y evaluar integralmente su desempeño. Un resultado establecido con el análisis de los registros históricos indica que la EIA Sede Las Palmas no posee vientos de superficie con potencial energético. Por lo tanto, la construcción e instalación de prototipos como el diseñado requieren buscar condiciones de viento a mayor altura o en otros lugares en la sede.
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    Modelo de Pronósticos de Alertas Tempranas Para Calderas a Gas en Productos Familia S.A.
    (Universidad EIA, 2014) Arango Vásquez, Juan Pablo
    Predecir el valor de una variable en un proceso, es una de las principales preocupaciones que afrontan las empresas y las personas alrededor del mundo, este es uno de los campos hoy en día en los cuales se invierte mucho dinero y tiempo con el fin de realizar estudios que permitan optimizar y predecir el comportamiento de las variables en los procesos. Para la solución de este problema, se han creado diferentes modelos estadísticos y computacionales entre los que se destacan los modelos por diseño de experimentos y regresión lineal, los cuales han sido utilizados ampliamente para pronosticar muchos tipos de variables. Pero debido a la gran cantidad de variables que intervienen en un proceso no siempre los resultados de los experimentos son satisfactorios. Debido a esto para reducir el ruido que genera la gran cantidad de variables se pueden utilizar sistemas por redes neuronales que nos ayuden a descartar variables en el proceso. En la empresa Familia S.A como requerimiento en la optimización de su proceso busca predecir los consumos de recursos energéticos de sus sistemas de generación de vapor, como solución a este problema se propone realizar un muestreo de las variable que a simple vista pueden ser las más importantes en el proceso, con el fin de obtener datos considerable sobre el comportamiento de las mismas, luego de conocer el comportamiento de las variables, se buscará un método de selección de variables, para reducir la cantidad y dejando así las variables más significativas para el proceso, para esto se usará sistemas de redes neuronales, los cuales arrojaban la incidencia de una variable en el proceso. Las variables de entrada de la red neuronal serán las variables muestreadas en un total de 32 y las variables de salida fueron los consumos de Gas, Electricidad y Agua. Después de determinar las variables que más inciden en los consumos, se crean diferentes diseños de experimentos con el objeto de manipular dichas variables y validar su incidencia en los consumos.
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    Diagnostic par Apprentissage
    (Universidad EIA, 2014) Uribe, Juan Sébastian
    Le diagnostic de pannes complexes sur des véhicules automobiles est pour l’instant réalisé par des experts lorsque les outils de diagnostic automatique ne fonctionnent pas. Le but de cette étude est de poursuivre les travaux antérieurs sur la réalisation d'un apprentissage artificiel à partir d’une base de données répertoriant les pannes antérieures pour aider les experts du diagnostic, en ajoutant de nouvelles contraintes sur les sorties du classifieur. Ainsi, plusieurs résultats seront proposés avec pour chacun une probabilité de vraisemblance associée. Les outils et algorithmes qui seront développés sont basés sur les machines à vecteurs de support (SVM) et la régression logistique multi-classes.
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    Comparación de Superficies Modificadas Mediante la Técnica de Nanolitografía Dpn (Dip Pen Nanolithography) en Sustratos de Oro
    (Universidad EIA, 2013) Ballesteros Ospina, Luis Miguel
    Muchos de los avances logrados hasta el momento en la modificación de superficies a escala micro y nanométrica se deben al desarrollado de nuevas técnicas de nanofabricación como la fotolitografía, la impresión de micro-contacto (μCP) y la nanolitografía dip pen (DPN). La DPN se destaca por permitir un trabajo en serie o paralelo, usar una variada gama de materiales, alta precisión y bajo costo, esto incluyendo los materiales y el equipo. Para su óptimo uso en la modificación de superficies es necesario controlar el tipo de punta, el tipo de tinta, la distancia entre puntas, la rapidez de la punta y las condiciones ambientales del proceso. En este trabajo se comparó las superficies de oro modificadas variando el tipo de tintas, tipo de puntas y cantilevers mediante la técnica DPN en un ambiente de laboratorio. Los patrones creados por el cantiléver AF son más homogéneos que los DB, esto puede deberse por la geometría del cantiléver DB ya que al ser rectangular esta permite una mayor concentración de esfuerzos en la punta y en las esquinas del cantiléver que se verán traducidas en excesos de tinta cuando se decida elaborar el patrón. Por otro lado, al presentar una geometría triangular, el cantiléver AF cuenta con una única zona en la cual se concentraran los esfuerzos, haciendo que los patrones construidos con este cantiléver presenten menos excesos.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Sistema de Control Para la Estabilidad y Orientación de un Helicóptero Quadrotor
    (Universidad EIA, 2013) Jaramillo Gómez, Felipe; Gómez Yepes, Alvaro
    En este trabajo se presenta el diseño e implementación de un sistema de control para la estabilidad y orientación de un helicóptero tipo quadrotor. El cual tiene como unidad de procesamiento central un Arduino Mega 2560 en compañía de una unidad inercial Arduimu V3. Previo al desarrollo del sistema de control, se describió el comportamiento de la cinemática y dinámica rotacional del quadrotor mediante el desarrollo de modelos teóricos y empíricos. Adicionalmente, se emplearon herramientas CAE para su simulación. El modelo teórico describe la cinemática y dinámica del sistema, esta última mediante la aplicación del formalismo de Newton-Euler. Las fuerzas de empuje y los momentos de arrastre generados por los rotores fueron modelados mediante la implementación de la teoría de elemento de pala. La modelación empírica se realizó en lazo cerrado, excitando el sistema con una señal pseudoaletoria binaria. Posteriormente se identificó un modelo paramétrico del tipo OE para cada ángulo de orientación (pitch, roll, yaw) mediante el método de la predicción del error, el cual se expresó en un espacio de estados. Por último se realizó una co-simulación del quadrotor mediante el uso del software Siemens NX y Simulink de Matlab. Los controladores abordados en este trabajo son, control en cascada, control PID por ganancia programada y PID autosintonizado por lógica difusa. Estos controladores fueron sintonizados mediante un enfoque siso (una entrada, una salida) para lo que se requirió el diseño de una serie de pruebas con la finalidad de restringir el movimiento de la aeronave a un solo grado de libertad. Para cada controlador se realizó una prueba de estabilidad, comportamiento en estado transitorio y comportamiento ante perturbaciones. Para seleccionar los controladores que posteriormente se integrarían para realizar un vuelo estacionario.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Diseño de Dispositivo Móvil Teleoperado Para Inspección de Tuberías
    (Universidad EIA, 2013) Ramirez Molina, David Fernando
    El proyecto realizado se enfocó en desarrollar un diseño conceptual sobre un vehículo que puede ser utilizado para realizar una inspección visual en los sistemas de alcantarillado enfocándonos en las redes visitables, se analizan diferentes métodos que cumplan con las características y especificaciones planteadas a medida que se avanza con el proyecto se realiza la selección de tipo de locomoción, método de alimentación energética, método de movimiento, modo de control para el vehículo, tipo de cámara y transmisión de la imagen, etc. Durante el proceso se plantean todas las posibilidades para la solución de los objetivos pero algunas no entran dentro de la matriz de selección puesto que no cumplen los requisitos al finalizar el proyecto se genera una solución completa de lo que se desea hacer dejando abierta la posibilidad para pasar de un diseño de conceptual a realizar un prototipo completamente funcional para la selección de la mejor solución se califican los posibles diseños que otorgan la matriz de selección, en una etapa posterior se podría realizar una especificación más detallada de cada componente. Pero como dispositivo seleccionado se diseñó un concepto que contiene un vehículo de 30cm de diámetro, sistemas de orugas, alimentación con convertidor AC/DC por cable manejado por computador con cámara de 360° utiliza servomotores, para un prototipo se piensa un costo aproximado de 5.000.000 COP.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Sistema Generador de Vacío en Seco Para Dispensador de Separadores de Cartón en Embalajes de Envases de Vidrio Para la Planta De O-I Peldar En Envigado
    (Universidad EIA, 2013) Restrepo López, Pablo
    En la planta de producción de botellas de vidrio de O-I Peldar en Envigado, Antioquia se presentan constantemente reclamos y problemas de calidad respecto a los cartones que llevan los pallets para separar cada tendido o piso de productos. Estos inconvenientes son generados por el sistema de vacío que posiciona tales cartones en el embalaje. ¿Qué sistema generador de vacío puede sustituir al actual, para aumentar la productividad de la paletizadora reduciendo costos de operación en términos energéticos sin comprometer la calidad del producto? En primera instancia se evaluó la paletizadora de la línea de producción “C1” para encontrar el periodo de trabajo de la misma y conocer el tiempo perdido por fallos en el sistema generador de vacío. Luego se implementó un nuevo sistema impulsado por un soplador existente en la planta y para el cual se diseñó un distribuidor de aire con elementos estándar como tubos y racores. El sistema funcionó correctamente pero con un alto costo energético. A partir de los resultados obtenidos al evaluar este nuevo sistema se diseña uno con un eyector neumático multietapa y con ventosas de 20mm de diámetro. Finalmente se presenta el nuevo diseño con las referencias de los dispositivos comerciales y el costo total de inversión presentando así los costos energéticos anuales.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Diseño Eléctrico Y Automatización de un Sistema de Almacenamiento de Carbón Y Caliza Para la Termoeléctrica de 14 Mw en Enka de Colombia
    (Universidad EIA, 2013) Gutiérrez Vélez, Federico; Lopera Monsalve, Edgar Yamid
    Enka de Colombia S.A decidió construir una central termoeléctrica de 14 MW para reducir costos de producción con energía eléctrica a menor costo y poder ser más competitivo en el mercado nacional e internacional.. Dicha central termoeléctrica funciona con ripio de carbón. Para garantizar el funcionamiento continuo de la central de generación, Enka decidió construir una bodega de almacenamiento con la capacidad de suministrar carbón para 20 días de funcionamiento de la central generadora. Adicional al carbón, la central requiere piedra caliza para absorber las emisiones de azufre generadas en la combustión, con el fin de evitar que estas se liberen a la atmosfera. Para almacenar el carbón y la caliza de forma adecuada, se construyó un sistema de clasificación y almacenamiento automático. Este sistema se encarga de clasificar y almacenar el ripio de carbón y la piedra caliza controlando las emisiones de polvos a la atmosfera, lo cual se logra mediante un sistema de captación de polvos por medio de filtros de talegas Para garantizar el correcto funcionamiento de este sistema de almacenamiento y clasificación, Enka de Colombia S.A requiere el diseño y adquisición de un tablero de potencia y control para el mando, protección y suministro de energía a motores, válvulas, sopladores, bombas y tornillos, para dicho sistema de manejo de carbón y caliza (almacenamiento y captación de polvos). Así como la recopilación de señales de los accionamientos locales e instrumentos; lo cual también debe estar integrado con un PLC que permita la automatización de todo el proceso. Para solucionar esta necesidad se identificaron los procesos y sus requerimientos eléctricos en primer lugar. Con base en esta información se diseñaron los tableros de potencia y de control, con el fin de cotizarlos y comprarlos. Una vez los tableros se entregaron a Enka de Colombia S.A, se procedió con su instalación en sitio, paralelo a esto se desarrolló un programa para el PLC, el cual genera las instrucciones adecuadas para almacenar carbón y caliza. Una vez el programa estuvo listo, se procedió con la puesta en marcha del sistema con el fin de realizar pruebas de funcionamiento y las correcciones pertinentes. La implementación tanto del tablero de potencia y control, como del programa del PLC, fueron exitosas. Durante la ejecución de este proyecto se elaboró un diagrama de proceso PID (Piping and Instrumentation Diagram), los planos eléctricos de los tableros asociados al sistema de almacenamiento, el programa para la automatización del proceso con su documentación respectiva y una lista de componentes eléctricos y de instrumentación que intervienen en el proceso. El sistema de almacenamiento de carbón y caliza funciona actualmente de manera automática.
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    Diseño de un Generador de Briquetas Combustibles a Partir de la Compactación de Lodos Papeleros
    (Universidad EIA, 2013) Barrero Jaramillo, David
    En este trabajo se presenta el diseño conceptual de un sistema para generar briquetas de lodo papelero, para ello se siguió la metodología de diseño y desarrollo de producto en su etapa de diseño de concepto, comenzando por la definición del problema a través de la realización de entrevistas con expertos, la búsqueda de información técnica y científica, y la realización de pruebas de compactación en material real proporcionado por empresas locales. A partir de las necesidades y especificaciones construidas con esta información se desarrolló una estructura funcional a la que se agregaron principios de solución para la generación de conceptos globales que posteriormente fueron calificados para seleccionar el mejor de ellos. Finalmente se construyó un concepto solución del dispositivo en CAD usando el software NX 8.0. El resultado final fue el concepto de una máquina capaz de producir briquetas a base de lodo papelero útiles para su estudio en condiciones de laboratorio que puede integrar agregados en una mezcla homogénea. El dispositivo puede también generar reportes de las características finales y presiones y temperaturas aplicadas muestra las briquetas así obtenidas.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Identificación de Personas por Medio de Reconocimiento de Voz
    (Universidad EIA, 2013) Vacca Urrea, Edgar Santiago
    Este trabajo implementa un sistema de reconocimiento de voz para identificación de personas, esto con el objetivo de que sólo ellas puedan acceder a su información personal. Para su desarrollo, se realizó inicialmente una investigación en la que se tomaron diferentes técnicas de reconocimiento de voz para ser evaluadas y escoger la que mejor se acomodaba al sistema planteado. Posteriormente se convocaron varios individuos a los cuales se les tomaron datos personales para la realización de una base de datos con la que se comprobó el funcionamiento del sistema. Basados en la investigación realizada, se llegó a la conclusión que el sistema debe tener las propiedades de un sistema de reconocimiento automático de locutor independiente del texto, por esta razón, se escogieron los Coeficientes Cepstrales de Frecuencia Mel (MFCC) y los Modelos de Mezclas Gaussianas para el procesamiento de la señal de voz y así obtener los modelos paramétricos del locutor necesarios para la identificación. El paso siguiente fue implementar una red neuronal ART que actualiza los modelos paramétricos permitiendo que este se vaya adaptando a las características de la voz del locutor que van cambiando con el tiempo. Finalmente, se diseñó un programa en Matlab en el cual, el usuario puede escoger entre el registro para ingresar a la base de datos, el entrenamiento para ingresar al sistema de reconocimiento o la identificación donde el usuario espera que el sistema lo reconozca por las características de su voz.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Turbina de Flujo Cruzado Para su Implementación en Pequeños Afluentes
    (Universidad EIA, 2014) Agudelo Herrera, Sebastián; Cock Martinez, Felipe
    Según la Comisión Económica para América Latina, el abandono del gobierno al campo es muestra del subdesarrollo que viven los países latinoamericanos, evidenciado en la falta de inversión en proyectos de infraestructura, servicios básicos insatisfechos y la falta de acceso a medios de comunicación. Todos, efectos ligados a la inexistencia de energía eléctrica. Colombia, un país con gran riqueza en recursos energéticos, aún cuenta con zonas no interconectadas a la red de distribución eléctrica nacional. Pequeñas centrales de generación eléctrica ubicadas en poblaciones aisladas o no conectadas se presentan como solución a este problema que reduce el bienestar general de la población. El presente trabajo estudia y pone a prueba el diseño de la turbina hidroeléctrica de flujo cruzado, como aporte a la investigación de métodos de autoabastecimiento en regiones apartadas y con recurso hídrico aprovechable. El foco de estudio es el diseño mecánico de la turbomáquina; para ello se hace una investigación en recursos bibliográficos sobre diseños y análisis realizados anteriormente, de donde se escoge una propuesta de diseño. Con base en los cálculos realizados para el diseño se construye un prototipo funcional de la máquina y se realizan experimentos en un banco de pruebas. Los resultados se muestran en una gráfica de eficiencia y se concluye con un análisis del posible rediseño de las piezas. Finalmente se diseña un sistema de control que mejore el rendimiento y funcionamiento de la máquina.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Sistema de Monitoreo e Identificación de Irregularidades en Parqueaderos Mediante Visión Artificial
    (Universidad EIA, 2014) Restrepo Betancur, Julian Alberto; Molina Orbe, Jaime Santiago
    La visión por computador es un campo donde se enseña a la maquina a interpretar diver-sos procesos que pueden ser tanto repetitivos como extenuantes para un ser humano. En este trabajo se diseña un sistema de monitoreo para el parqueadero de la Escuela de Ingeniería de Antioquia por medio de visión por computadora que se encargará de esta tarea. La implementación será realizada en una maqueta, debido a que se desea controlar algunas variables durante las pruebas, aunque la razón principal está dada por las políticas de seguridad de la EIA, las cuales prohíben el uso de recursos que puedan comprometer su seguridad de la universidad. Para el desarrollo de este proyecto se hará un análisis sobre el parqueadero adyacente al bloque B y se propondrán posibles mejoras para optimizar el sistema de monitoreo en esta zona del estacionamiento. Posteriormente se realizará una maqueta sobre la cual se hacen las pruebas de campo. Sobre esta maqueta se hace diseño conceptual de todo el sistema, que va desde la cáma-ra va utilizar y el medio de transmisión de datos, hasta el tipo de base de datos que tendrá el sistema para asociar la diferente información útil que se pueda recolectar.. Así pues se construye el sistema probando y calibrando cada elemento. Aquí se pueden encontrar la detección y seguimiento de un vehículo dentro de la maqueta del estaciona-miento, evaluación de ocupación sobre cada aparcamiento individual terminando con la detección, reconocimiento y lectura de las placas de los autos. Por otra parte se crea una base de datos que contendrá la información de las personas que utilizarán el parqueadero de forma frecuente. Adicionalmente se pensó ir más allá de los objetivos iniciales e imple-mentar una interfaz para el usuario final que muestre cuales aparcamientos se encuentran vacíos por medio de una aplicación móvil desarrollada para plataforma Android que bene-ficiará a los usuarios finales que utilicen el aparcamiento. Finalmente se integran todos los componentes y realizan ajustes finales para un funciona-miento óptimo.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Sistema de Seguridad Basado en Tecnicas de Vision Artificial Usando un Sensor 3d Para un Robot Industrial
    (Universidad EIA, 2014) Alvarez Arango, Daniel
    La necesidad de diversificar los sistemas de seguridad en la industria, enfocados en la implementación de robots y en su interacción con los usuarios, ha llevado a que en este proyecto se diseñe y desarrolle un sistema de seguridad basado en visión artificial para robots industriales, con el fin de prevenir accidentes ocasionados por la intrusión de personal en la zona de trabajo del robot. El desarrollo de este proyecto se hizo inicialmente simulando una tarea realizada por el robot industrial ABB IRB 140 de la Escuela de Ingeniería de Antioquia, con el objetivo de establecer los parámetros para el software de detección y envió de señales de seguridad. Se implementa una metodología de medición a partir de un sensor 3D usando técnicas de visión artificial integrada al software del sistema de seguridad. Se evalúa la funcionalidad del sistema mediante pruebas de intrusión de usuarios, por diferentes puntos de ingreso a la zona de trabajo del robot, comparando la respuesta efectiva esperada entre las diferentes representaciones geométricas del área de detección de seguridad.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Diseño de Máquina Para Ensayo de Torsión
    (Universidad EIA, 2013) Jiménez Tatis, Pablo
    El presente trabajo documenta el proceso de diseño de una máquina de ensayos de torsión para el uso potencial en universidades o establecimientos educativos, siguiendo las etapas declaradas en la metodología de diseño y desarrollo de producto en su etapa de diseño de concepto. En la primera etapa se realizó una búsqueda bibliográfica que incluyó entrevistas a diversos expertos relacionados con la caracterización de propiedades mecánicas de materiales de ingeniería. Con base en la información recolectada se delimitó el problema afrontado a través de la generación de listas de necesidades, medidas, especificaciones y funciones, para luego generar soluciones que constituyeron un concepto general viable a la luz de las interacciones entre las funciones planteadas. Del concepto desarrollado se construyó un ensamble CAD en el cual fue posible observar la viabilidad del diseño a la luz de evaluaciones de mecánica de materiales modeladas mediante herramientas computacionales de elementos finitos. Como producto final se obtuvo un diseño de concepto de una máquina para ensayos de torsión que respondió a las consideraciones de diseño identificadas al inicio del proceso de diseño de concepto.
  • PublicaciónAcceso abierto
    Identificación y Control de Sistemas Dinámicos no Lineales y Caóticos
    (Universidad EIA, 2013) Cardona Delgado, David Andrés
    Un sistema dinámico es la representación matemática de un proceso, el sistema dinámico es un sistema cuyos parámetros internos o estado evoluciona con el tiempo. Estos sistemas están descritos por un conjunto de ecuaciones, de esta forma se puede elaborar modelos que buscan representar la estructura del mismo sistema. Los sistemas no lineales son mucho más difíciles de analizar y a menudo exhiben un fenómeno conocido como caos, con comportamientos totalmente impredecibles. Estos comportamientos son caracterizados por presentar formas geométricas complejas llamadas atractores, los cuales son los estados a los cuales evoluciona el sistema después de un estímulo y determinado tiempo. En este caso se analizara el atractor de Chua, el cual presenta diferentes tipos de atractores, al variar algunos parámetros de su circuito. Para esto se utilizaran técnicas de Identificación y control para el sistema dinámico caótico, por medio de redes neuronales, las cuales ofrecen un gran desempeño en el área de inteligencia computacional, debido a que son versátiles a la hora de aprender diferentes tipos de patrones. El proyecto consiste en la identificación de señales caóticas generadas por las ecuaciones de comportamiento del circuito de Chua, conocido por sus características, las cuales son: su facilidad de montaje lo que lo hace un circuito muy interesante para el estudio del caos. La versatilidad de la respuesta de los amplificadores en el caso de una función no lineal está manifiestada en la fácil construcción del diodo de Chua. La teoría de sistemas no lineales es pieza clave para la instrumentación física, debido a las características de los métodos y dispositivos utilizados en ésta.