En la actualidad, cada vez se hace más frecuente el uso de drones para la recopilación de imágenes. Debido a la accesibilidad que poseen estos para sobrevolar espacios aéreos. Sin embargo, en esta tarea de recopilación de imágenes se dan los efectos de subexposición y sobreexposición. Los cuales dependiendo de su intensidad llegan a la saturación de diferentes pixeles de la imagen en las tonalidades negras y blancas respectivamente. Esta saturación conlleva a la pérdida de información en dichas imágenes. La presente tesis se basa en el diseño de un módulo que automatice la regulación del tiempo de exposición de un par de cámaras de la marca Point Grey. Esta regulación se dará mediante el uso de un sensor de luminosidad, el cual medirá los niveles de flujo luminoso incidentes a la cámara por parte del escenario a fotografiar. La metodología seguida será la de integración por partes, desarrollando primero la comunicación del sensor de luminosidad con el controlador. Luego, se desarrollará la comunicación de las cámaras con el controlador haciendo una regulación manual del tiempo de exposición. Finalmente, se integrará ambas partes y se remplazará la regulación manual por una automática en base a las medidas que registre el sensor de luminosidad. La lógica que relaciona la iluminación y el tiempo de exposición se condensa en una ecuación, la cual será ajustada mediante las pruebas realizadas para reducir los efectos de subexposición y sobreexposición.

El presente trabajo de investigación tiene como principal objetivo además de cumplir con los requisitos que exige la escuela de ingeniería de sistemas y computación de la USAT, ofrecer una alternativa eficiente a las empresas industriales en uno de sus procesos más importantes: la cloración del agua. La situación problemática que llevó a la presente propuesta fue: el alto índice de error en las mediciones de cloro, la demora en el proceso así, como los costos que la misma implica. Además de problemas de índole legal al no almacenar los resultados de las mediciones por dos años, como indican las leyes del país. Debido a esta situación problemática se optó por implementar un sistema de visión artificial con redes neuronales que permita la automatización de las mediciones de nivel de cloro dentro del proceso de cloración. La metodología que se utilizó para el desarrollo fue la metodología de visión artificial, propuesta por (Kong y Nilsson 2005). Esta propuesta estuvo justificada desde el punto de vista científico, porque se llevó a cabo una contrastación de hipótesis que permitió verificar el logro de los indicadores, desde un punto de vista tecnológico porque se aplicó una tecnología emergente y automatizable para un proceso industrial, desde el punto de vista social dado indirectamente mejora la calidad de los productos que serán ingeridos por personas, y económicamente dado que representa un ahorro en el proceso de cloración. Lográndose los objetivos de: reducción de tiempo en las mediciones, disminución del error de las mediciones, almacenamiento permanente de los resultados, disminución del esfuerzo humano y minimización de costos del proceso.

Este trabajo plantea el desarrollo de un sistema autónomo de control de tránsito aplicable en intersecciones de avenidas. El sistema cuenta con un nivel de autonomía para determinar los tiempos de operación óptimos en cada intersección mediante la recopilación de información del tránsito en tiempo real. Además, otra de las características de este sistema es la capacidad de transmitir la información de forma inalámbrica hacia los sistemas aledaños y hacia una interfaz de monitoreo, a través de la cual es posible visualizar los estados de funcionamiento de cada sistema. La transmisión de datos es realizada a través de una base de datos compartida, a la cual acceden cada uno de los sistemas y también es posible acceder mediante un software desarrollado para cumplir la función de una interfaz de monitoreo. El documento inicia una recopilación de información referente a la temática del sistema propuesto, presentando el estado del arte y el marco teórico. Luego, se realiza un estudio del tránsito vehicular, para lo cual se diseña y aplica una metodología que permite identificar los principales parámetros involucrados en el tránsito vehicular de la ciudad de Lima Metropolitana. Con toda esta información se procede a realizar el diseño del controlador, del algoritmo de control y de una interfaz de monitoreo considerando todas las características propuestas. Finalmente se presenta la integración del sistema propuesto considerando todos los componentes previamente diseñados. Este trabajo sienta las bases para el desarrollo de trabajos futuros relacionados a la mejora del tránsito vehicular, dado que al contar con un sistema capaz de comunicar su información a sistemas aledaños es posible desarrollar nuevos algoritmos de control dando un enfoque cooperativo. De esta manera, este trabajo puede ser complementado por especialistas en temas de ingeniería de tránsito e ingeniería de sistemas con la finalidad de empoderar su funcionamiento. / Tesis

La presente tesis tiene como objetivo el desarrollo de una interfaz hombremáquina basada en una tarjeta de adquisición en una computadora. Esta interfaz, permitió visualizar y analizar la información proveniente de los sistemas de detección de fallos en los lazos de control de la planta estudiada. Asimismo, también permitió visualizar la evolución de las variables y actuar sobre estas cuando fue necesario. El trabajo propuesto incluyó, el estudio de metodologías de desarrollo de interfaces, el desarrollo de software de la interface visual, el desarrollo de las librerías de registro de información proveniente de los sistemas de detección de fallos y desarrollo del algoritmos de monitoreo y control de las variables de la planta objeto de estudio. / Tesis

En el mercado industrial actual existe una alta competitividad por elevar la productividad y la calidad de su producto final. Por estos motivos, se encuentra en una constante búsqueda por mejorar el control de sus procesos y para ello requiere de profesionales que se encuentren mejor capacitados en temas relacionados a la instrumentación y el control de procesos. Debido a esta necesidad, existen diversas empresas que fabrican módulos didácticos que permiten desarrollar las experiencias de control requeridas para ser competitivo dentro del ámbito industrial actual. Sin embargo, la mayoría de instituciones educativas no cuentan con los recursos económicos suficientes para la adquisición de uno de estos módulos debido al alto costo de inversión que esto significa. Por ello, el objetivo que se busca al desarrollar este proyecto es implementar un sistema de control de temperatura de bajo costo en el módulo educativo control de nivel que se encuentra actualmente en el Centro de Tecnologías Avanzadas de Manufactura (CETAM). Una vez concluido, este módulo permitirá desarrollar conocimientos teórico-prácticos en el campo de control de procesos, así como en el manejo de los equipos involucrados. Para seleccionar adecuadamente los componentes que forman parte del módulo, se establecieron como principales referentes su funcionabilidad y su costo de adquisición. Una vez realizada la implementación se obtuvo el modelo matemático de la planta y se desarrolló el algoritmo de control PID, debido a que es frecuentemente empleado por las industrias. Este algoritmo fue implementado utilizando conceptos de control por computadora, y le permitió al sistema operar correctamente lazos de control dentro del rango de temperaturas de 25 °C a 36 °C. Además, se implementó una interfaz de usuario que permite visualizar gráficamente del comportamiento de las variables del sistema y modificar de manera sencilla los parámetros del controlador que tienen una relación directa con la respuesta. / Tesis

Actualmente, debido al crecimiento exorbitante de comercio de productos de consumo masivo, las industrias tienen la necesidad de contar con una mejor organización, gestión y control de los procesos en el ámbito logístico, para poder asegurar el uso de manera eficiente, eficaz y efectiva de los recursos materiales, financieros y humanos con los que cuenta. Un aspecto importante en el área logística de las empresas es el almacenamiento de las existencias, donde se requiere controlar y sistematizar de manera adecuada y segura la utilización de las instalaciones, pues representan buena parte de los gastos que tienen que realizar las empresas. Asimismo, el transporte de los productos es otro factor que interviene y determina el desarrollo y evolución de la logística, pues las industrias necesitan conocer e identificar los volúmenes exactos de productos que requerirá de sus proveedores o entregará a sus clientes para poder calcular los costos y usar de manera eficiente los recursos de este rubro. Por otra parte, las empresas requieren de un sistema de control de calidad de sus productos, para la detección y control de errores que se pueden presentar en ellos. El presente trabajo propone una solución alternativa a la deficiente supervisión de los procesos involucrados en las industrias de fabricación de productos de consumo masivo, para ello se diseñará e implementará un sistema de dimensionamiento automático de cajas, que sirven para el empaque de los productos, con el objetivo de identificar y calcular los volúmenes de espacio requeridos por la empresa, costos de los procesos de almacenamiento y transporte, e implementar un sistema de control de calidad de las existencias para poder asegurar la entrega de un producto bueno y terminado a los clientes. / Tesis

El presente trabajo de tesis está orientado principalmente al área de Ingeniería de Control. El tema central consiste en diseñar e implementar un controlador de agua temperada enfocado al uso doméstico. Como parte introductoria, el documento contiene información acerca de productos o soluciones similares existentes en el mercado así como la problemática que los usuarios presentan con estos mismos. A lo largo del documento, se expone información técnica sobre el desarrollo de un controlador difuso, basado en microcontroladores, elaborado con componentes electrónicos y circuitos integrados del mercado peruano. Además se presenta información relacionada al modelamiento del controlador difuso, así como también muestra el diseño de circuitos para una etapa de sensado y potencia las cuales son las encargadas de monitorear y controlar, respectivamente, el proceso de calentamiento del agua. Por último, se presentan las simulaciones y pruebas del diseño propuesto para comprobar su correcto funcionamiento. El trabajo desarrollado en esta tesis pretende ofrecer una solución que se ajuste, de la mejor manera posible, con las necesidades de los usuarios para lograr resolver y mejorar los problemas existentes en los sistemas actuales. / Tesis

En la presente tesis se realizó la integración de un sistema UAV con control autónomo en un equipo aéreo existente para agricultura de precisión, la cual forma parte del proyecto que viene realizando la Pontificia Universidad Católica del Perú y el Centro Internacional de la Papa “Agricultura de Precisión para la Producción de Cultivos de Seguridad Alimentaria y de Agro Exportación”. En primer lugar se presenta la aplicación del aeromodelismo en la agricultura de precisión, cuya función es la toma georeferenciada de imágenes para su posterior procesamiento. El proyecto antes indicado emplea control por radiofrecuencia que presenta algunos inconvenientes. Por lo que se hace necesaria la implementación de un sistema UAV con control autónomo. En el segundo capítulo, se presentan los conceptos generales así como la teoría aplicable a los vehículos aéreos no tripulados UAV con control autónomo como herramienta tecnológica orientada a la agricultura de precisión. En este contexto se realizó un estudio de los diferentes sistemas comerciales para la selección del más adecuado para el proyecto, concluyendo que el sistema ArduPilot Mega cumple con los objetivos trazados en ésta tesis. En el tercer capítulo, se abordan los temas de planteamiento y estudio de la implementación del sistema ArduPilot Mega, especificando y definiendo los requerimientos del sistema, sus características, así como la implementación del mismo incluyendo el montaje del hardware, la adecuación del software al sistema y la programación de los planes de vuelo. Finalmente, se desarrollan las pruebas y resultados del sistema integrado, obteniéndose que el sistema UAV con control autónomo: ArduPilot Mega cumple con las necesidades del proyecto, consecuentemente se constituye en una alternativa para el control de los aeromodelos aplicados en la agricultura de precisión, resolviendo los inconvenientes del control por radiofrecuencia. / Tesis

Las empresas de catering de alimentos brindan sus servicios a diversos tipos de clientes, ya sean de transporte aéreo, marítimo y/o ferroviario, empresas industriales, mineras, hospitales e instituciones educativas [1]. Considerando la cantidad de clientes que poseen, este tipo de empresas preparan y comercializan aproximadamente entre 500 y 65,000 platos por eventos y/o pedidos en un día [1][2][3]. Esto incluye necesariamente el uso de 500 a 65,000 unidades de cuchillos, cucharas, cucharitas y tenedores, los cuales deben estar lavados, secados y clasificados según su tipo. En cuanto al proceso de clasificado, una persona se demora, haciendo uso de su velocidad máxima, aproximadamente 2 minutos por cada 100 cubiertos (anexo 2). Es decir, a las grandes empresas de catering les toma 21.5 horas-hombre por día realizar esta actividad (65,000 cubiertos). Además, este tipo de trabajo involucra un movimiento repetitivo de los brazos de trabajador, quien podría padecer enfermedades disergonómicas, tal como se indica en la Norma Básica de Ergonomía y de Procedimiento de Evaluación de Riesgo Disergonómico (anexo 1) establecido por El Ministerio de Trabajo y Promoción del Empleo [4]. Ante lo expuesto es necesario plantear una alternativa de mejora de este proceso. En la presente tesis se propone el diseño de una máquina clasificadora automática de cubiertos, de tal forma que se brinde la facilidad de realizar el proceso de clasificación, eliminando posibles problemas de salud de los trabajadores. Este sistema se encarga de clasificar los cuatro principales tipos de cubiertos (cuchillo, cuchara, cucharita y tenedor) dentro de las dimensiones de 12cm a 21 cm de largo, 1,5cm a 4,5 cm de ancho y alto 0.1 a 3cm (anexo 3). Estos son depositados con una misma orientación en recipientes individuales para cada artículo. Su diseño consta de cuatro niveles dispuestos de manera vertical. El Nivel 1 sirve como depósito de cubiertos sin clasificar y dosificador mediante el movimiento vaivén de una banda transportadora. En el Nivel 2 se da lugar a la identificación del tipo y orientación del cubierto mediante el procesamiento de imágenes adquiridas por una cámara digital. Continuando con el proceso, en el Nivel 3 se realiza, en caso sea necesario, el cambio de orientación del cubierto por medio de unas paletas; y la posterior clasificación de los artículos. Finalmente, en el Nivel 4 se recepciona a cada cubierto en el recipiente correspondiente a su tipo. Esta máquina posee una velocidad de clasificación ligeramente superior a la velocidad máxima de una persona (anexo 6). Cabe mencionar que, a diferencia de la persona, la máquina mantendrá una velocidad constante durante todo el proceso. Además, se mejora la calidad de higiene de los cubiertos pues el proceso evita el contacto humano. Por otro lado, el consumo eléctrico de este sistema es 40W (anexo 10). Considerando que el precio de 1,000W es de US$ 7.4 centavos para el consumo industrial [6], el costo de funcionamiento eléctrico del sistema por hora (US$ 0.296) es muy inferior al costo de una hora-hombre (US$ 1.39) [7]. Por estos beneficios, el uso de esa máquina resulta rentable. / Tesis

Esta tesis presenta una propuesta para el desarrollo de un móvil con un sistema electrónico modular que permita el acoplamiento de otros sub-sistemas y la ejecución de diferentes funciones y que además será controlado remotamente por un usuario, quien obtendrá información del medio a través del robot. El diseño de este móvil es requerido por el grupo de investigación de Ingeniería Civil, quiénes necesitan de un intermediario, en este caso, el robot, para acceder a los túneles subterráneos de la Huaca de la Luna y recolectar bloques de adobe. En este documento, se detalla el problema existente en la recolección de los bloques de adobe de la Huaca de la Luna debido a las zonas inseguras de difícil acceso y el inconveniente por el constante rediseño de los robots de exploración debido a su inadaptabilidad al terreno al que se enfrentan. Además, se analizan los principales robots de exploración, cuyas funciones varían entre la toma de fotografías y video para zonas como túneles angostos, de estructuras inestables o de ambientes tóxicos no aptos para el ser humano. Sin embargo, todos tienen como común denominador el brindar seguridad a las personas y servir como intermediarios entre el medio y el usuario. Para el diseño del móvil, se han tenido en cuenta los requerimientos físico-mecánicos limitados por las dimensiones del túnel y las características de los bloques de adobe; y los requerimientos electrónicos y de control que permita una comunicación estándar entre el móvil y el usuario que lo controla. Por su parte, el sistema electrónico modular le otorga la posibilidad de realizar diferentes funciones de acuerdo a los mecanismos que se acoplen. Además, se definieron las principales funciones del robot: movilidad en el terreno, control remoto del móvil, observación del medio mediante una cámara de video, recopilación de información a través de los sensores, recolección de muestras mediante los mecanismos a implementar y comunicación entre el móvil y el usuario. Asimismo, este trabajo detalla la estructuración e integración de los subsistemas involucrados (mecánico, electrónico, control, comunicación) y de los componentes seleccionados. Todos necesarios para lograr el diseño de un robot móvil de 60kg que puede movilizarse a una distancia máxima de 300 metros a una velocidad entre 13cm/s y 15cm/s capaz de cargar los bloques de adobe de 16kg y acoplar un mecanismo auxiliar de 10kg. / Tesis