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Inferencia de intención de cruce de peatones utilizando la dinámica del cuerpoGerling Konrad, Santiago 18 March 2019 (has links)
Se define la intención como la voluntad de una persona a realizar una acción,
previo a desarrollarla, y denotada por su movimiento y actitud. En un escenario
realista, el peatón podría tomar decisiones de riesgo para cruzar o no frente a
un vehículo. La detección de caminar en la vereda y detenerse o caminar cerca
de la calle no es suficiente para reconocer que el peatón pasará por delante del
vehículo. La presente tesis aborda esta problemática para poder brindar a los
vehículos que interactúan con peatones, información fundamental para mejorar
los sistemas de seguridad en la búsqueda de la prevención de accidentes.
El principal desafío es determinar el tipo de información obtenida de los peatones,
que debe ser medida y comunicada para que, a partir de la implementación
de estrategias de aprendizaje automático, esta intención pueda ser determinada.
En esta tesis se evalúa en primer lugar el desempeño del uso de información
egocéntrica, con datos provistos y generados por el propio peatón. Las aceleraciones
y velocidades de las extremidades del cuerpo se obtienen con sensores
montados en diferentes partes del cuerpo. Estos datos dan indicios del tipo de
actividad que realizará un peatón al cruzar o no frente a un vehículo. Sin embargo,
esta aproximación tiene algunas desventajas, especialmente porque todos los
peatones que se acercan al vehículo deben estar instrumentados. Aunque hoy es
posible depender de teléfonos o pulseras inteligentes, estos dispositivos no siempre
tienen la capacidad de comunicarse efectivamente con un vehículo.
Las cámaras, sensores que todos los vehículos inteligentes ya poseen, permiten
reemplazar la información provista por los sensores montados en los peatones,
extrayendo información dinámica por medio del procesamiento de imágenes. Para
esto se extrae un esqueleto virtual del cuerpo de la persona en línea de vista del
vehículo y se procesan varios cuadros consecutivos del video. De este modo se
demuestra que la calidad de la información dinámica extraída por este medio es
comparable con la provista por los sensores montados en las personas.
Con esta información se presenta un análisis del desempeño de algoritmos de
estimación de la intención basados en redes neuronales. Los resultados demuestran
que el objetivo de determinar la intención de que una persona cruce frente a
un vehículo es posible de lograr y de hacerlo en forma confiable ante situaciones
de tránsito diversas y reales. / The intention is defined as the will of a person to perform an action, prior
to developing it, and denoted by its movement and attitude. In a realistic scenario,
the pedestrian can take risky decisions to cross or not in front of a vehicle.
The detection of walking in the sidewalk and stopping or walking near the street
is not enough to recognize that the pedestrian will cross in front of the vehicle.
This thesis addresses this problem in order to provide vehicles that interact
with pedestrians fundamental information to improve safety systems in search of
accident prevention.
The main challenge is to determine the kind of information obtained from
pedestrians, which must be measured and communicated so that, based on the
implementation of automatic learning strategies, the intention can be determined.
In this thesis, the performance of the use of egocentric information is evaluated
with data provided and generated by the pedestrian himself. Accelerations and
velocities of the limbs are obtained with sensors mounted on different parts of the
body. These data gives indications of the kind of activity that a pedestrian will
perform when crossing or not in front of a vehicle. However, this approach has
some disadvantages, especially because all pedestrians approaching the vehicle
must be instrumented. Although today it is possible to rely on smartphones or
wristbands, these devices do not always have the ability to communicate effectively
with a vehicle.
The cameras and sensors that all intelligent vehicles already have, allow to
replace the information provided by the sensors mounted on pedestrians, extracting
dynamic information through the processing of images. For this, a virtual
skeleton of the body of the person in the line of sight of the vehicle is extracted
and several consecutive pictures of the video are processed. In this way, it is demonstrated
that the quality of the dynamic information extracted by this means
is comparable with the information provided by the sensors mounted on people.
With this information, an analysis of the performance of intention estimation
algorithms based on neural networks is presented. The results demonstrate that
the objective of determining the intention of a person crossing in front of a vehicle
is possible to achieve and to do it in a reliable way before diverse and real trafic
situations.
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Desarrollo de algoritmos para la exploración submarina mediante vehículos autónomos con visión artificial monocularTrabes, Emanuel 03 May 2018 (has links)
La motivación de esta tesis consistió en investigar el empleo de sistemas visuales
monoculares en ambientes subacuáticos e implementar soluciones novedosas a los
problemas complejos que en tales ambientes se presentan. Algunos de los principales aportes de este trabajo son: el desarrollo de algoritmos para la navegación en ambientes altamente auto-símiles, la implementación de un sistema monocular SLAM
(Simultaneous localization and Mapping) denso orientado a su uso en ambientes
subacuáticos, el desarrollo de una metodología robusta para la exploración retorno
y revisita basada en SLAM, la implementación de un filtro de onda cáustica para
ambientes tridimensionales. La validez de los resultados obtenidos teóricamente se
verificó experimentalmente en ambientes subacuáticos controlados. / The motivation of this thesis consisted in researching the use of visual-monocular
systems in underwater environments and to implement novel solutions to the complex problems that arise in such scenes. Some of the main contributions of this work
are: the development of algorithms for navigation in highly self-similar scenes, the
implementation of a dense monocular SLAM system (Simultaneous localization and
Mapping) developed to be used in underwater scenes, the development of a robust
methodology for exploration, return and revisiting based on SLAM, the implementation of a caustic wave filter for tridimentional environments. The validity of the obtained results were verified experimentally in controlled underwater environments.
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Propuesta de las características técnicas de un vehículo electrónico para uso privado en Lima MetropolitanaZúñiga Larco, Víctor Andrés 28 November 2014 (has links)
La presente tesis tiene como objetivo definir el tipo de vehículo eléctrico adecuado para los requerimientos de un usuario privado típico de Lima Metropolitana y determinar las principales características de los sistemas técnicos que debe utilizar el mismo. La
presente tesis consta de tres partes. En la primera parte se realiza una descripción de los tipos de vehículos híbridos y vehículos eléctricos. Se da a conocer los componentes que caracterizan a estos vehículos y se define los componentes principales; rectificador y convertidor AC/DC, sistema de almacenamiento, inversor DC/AC, sistema de propulsión, sistema de transmisión. En la segunda parte de la tesis, se da a conocer los vehículos ligeros más vendidos y en consecuencia, los más utilizados en Lima Metropolitana; Toyota Yaris y Kia Rio. Además, se definen las características del ciclo de conducción en Lima Metropolitana en base a datos levantados. Obteniendo velocidades promedio de en horas de la mañana, entre 9:00 am y 11:00 am, realizando recorridos promedio de en periodos de 15 minutos. Se realizan encuestas a usuarios de vehículos dedicados a gasolina y diesel, determinando un promedio de recorrido diario de. Se propone que el vehículo eléctrico debe tener una autonomía mínima de diarios. En la tercera y última parte de la tesis, se definen las características técnicas de los componentes del vehículo eléctrico para uso en Lima Metropolitana. Dicho vehículo eléctrico debe contar con un mínimo de potencia y la capacidad de almacenamiento de las baterías debe ser, para cumplir con los requerimientos de los usuarios. Se selecciona un motor eléctrico de potencia y un pack de baterías de iones de litio de dicha selección se realiza en base al peso bruto de un vehículo ligero. Finalmente, se elabora una comparación de costos del uso de un vehículo eléctrico y un vehículo dedicado a gasolina, para un recorrido anual. Se determina que el vehículo eléctrico demanda Nuevos Soles anuales para recorrer y el vehículo dedicado a gasolina demanda Nuevos Soles anuales para el mismo recorrido.
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Modelling and essential control of an oceanographic monitoring remotely operated underwater vehicleRojas Mendoza, Jorge Enrique 14 October 2017 (has links)
Ocean pollution and contamination of the water are serious problems because of its rapid
increase and spread, having a negative effect on people, animals and the environment.
Due to this, new technologies to monitor and measure environmental parameters are
being developed. Remotely Operated Underwater Vehicles (ROVs) have become a
commonly used robotic platform in oceanographic monitoring and analysis. The ROVBWSTI,
designed by Fraunhofer IOSB-AST Institute, is an underwater modular vehicle
capable of fulfilling numerous tasks, especially in the area of environmental sensoring.
The motion of the ROV is commanded through a joypad controller, and functional
requirements of autonomy are not implemented yet.
Motivated by this fact, this master thesis focuses on the modelling of the dynamics of
the remotely operated vehicle, considering its motion, existing ocean currents, effects
of gravitation and buoyancy. Moreover, the concrete effect of the thrusters on the
ROV is analysed and identified. Furthermore, the detailed identification of the dynamic
and hydrodynamic parameters required in the model is considered, based on empirical
estimations, computational methods and experimental tests. The obtained approach is
simulated and optimized, using real motion trials as a reference. After the successful
modelling, the design of an essential control system that includes set-point regulation
and waypoint tracking is performed and simulated.
As a result, it obtains an accurate dynamic model of the remotely operated vehicle that
was successfully simulated and compared with real motion tests. On the other hand,
the proposed control system applied to the model adequately achieves its purpose of
regulation and way point tracking that allows the autonomy of the vehicle. / Tesis
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Diseño de un vehículo aéreo no tripulado de cuatro rotores para una carga útil de 1 kgTabuchi Fukuhara, Rubén Toshiharu 26 June 2015 (has links)
El presente trabajo tuvo como objetivo el diseño de un Vehículo Aéreo no Tripulado (VANT) de
tipo multirotor con capacidad de carga de hasta un kilogramo - que puede representar una cámara
o sensores para el monitoreo de una variable en específico. En la primera parte se hizo una revisión
de la bibliografía y estado del arte de los sistemas aéreos no tripulados. Luego, se procedió a
definir los requisitos para el diseño de la unidad. Debido a que el desarrollo de estos equipos es
reciente, no existen publicaciones o libros que detallen una metodología para la selección de los
componentes, por lo que en esta tesis se diseñó e implementó una propia que permitió seleccionar
el sistema de propulsión óptimo que incluye los motores, las hélices y las baterías. En la siguiente
etapa se diseñó la estructura para alojar a todos los componentes del VANT. Se realizó una
simulación de las cargas para evaluar la resistencia, aerodinámica y vibraciones del VANT
mediante un software de elementos. Los resultados fueron positivos, por lo que se puede asegurar
un correcto funcionamiento ante una futura implementación.
Finalmente, el resultado de este trabajo culminó con una lista de componentes, planos y un
presupuesto de alrededor de $6300 en los que se incluye los costos de materiales, diseño de
ingeniería y manufactura. El VANT diseñado tiene como dimensiones generales 1014x1007x200
mm, tiene un peso de alrededor de los 7.5 kg y está en capacidad transportar consigo una carga
de un kilogramo con vientos de hasta 8 m/s.
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"PERUNATOR" : diseño de vehículo ecológico para la práctica deportiva de aventura en zonas de desierto - sin motor -Muñoz Sifuentes, Raúl 11 October 2012 (has links)
PERUNATOR es un vehículo ecológico para la práctica deportiva de aventura en zonas de desierto
-sin motor- que tiene por objetivo contribuir con la mejora de la calidad de la vida de Ias personas proporcionando espacios destinados al "ocio y tiempos libres” (recreación, entretenimiento y diversión) los cuales son necesarios para un adecuado desarrollo de la sociedad, El diseño industrial contribuye en este sentido a través de la investigación y desarrollo (I+D) aportando con el diseño de una nueva práctica deportiva de aventura concebida desde un enfoque bio-psico-socio-cultural, geográfico y tecnológico. De esta manera se planteó en un inicio la hipótesis siguiente:
Es factible mediante el Diseño Industrial el desarrollo de un vehículo para la práctica deportiva de aventura en determinadas zonas geográficas del Perú, que al mismo tiempo contribuya al cuidado ambiental de las mismas y promueva una mejora de la calidad de vida de sus practicantes.
Para ello fue necesario en la presenta investigación aplicar un enfoque interdisciplinario y una visión holística.
El resultado final ha sido la concepción del vehículo PERUNATOR el cual es un vehículo monoplaza, rodante cuyo chasis es de tipo tubular, esta estructura vista de perfil tiene una forma ovoidal y cuenta con un sistema de propulsión de vela o kite de tracción, el cual permite aprovechar las fuerzas de los vientos para navegar a través de las diversas superficies terrestres. Además este sistema de propulsión permite realizar al vehículo diversas maniobras y/o piruetas acrobáticas como: dar grandes saltos, dar giros tipo loop de 360° en dirección frontal e inclinar el vehículo lateralmente. Es este sentido el movimiento principal es la pirueta loop, el cual se realiza gracias a un sistema de retracción de la rueda delantera que permite iniciar un efecto garrocha y rodar hasta recuperar su posición inicial. El vehículo es controlado a través de un sistema denominado “tapabarro-dirección” el cual se encuentra ubicado a cada lado del puesto del piloto. Este sistema enrolla o desenrolla las líneas del vuelo del kite a través de unos “disco de dirección” los cuales sirven para deformar la vela lateralmente o cambiar su ángulo de ataque y con ella dirigir y controlar su vehículo. Asimismo se cuenta con sistemas importantes como: el de emergencia para la liberación de vela y todos los sistemas de seguridad del piloto (respaldo corrugado giratorio para generar giros más súbitos y mayor confortabilidad del conductor, una pechera-collarín para proteger el cuello del piloto de posibles impactos traseros y frontales).
Por último PERUNATOR es desmontable y plegable para reducir su tamaño y facilitar su transporte.
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Sistema de reconocimiento de patrones en placas vehiculares para el acceso automático de visitas a un edificioEspinoza Vásquez, Gerardo Alfonso Joel 24 November 2014 (has links)
Actualmente se poseen distintos sistemas de seguridad en edificios, donde el acceso
vehicular es realizado manualmente por medio de personal del edificio. Este método
da lugar a esperas cuando se tiene un visitante y se tiene que autorizar su entrada,
ya que se tiene que contactar con el personal para confirmar. Asimismo, para los
residentes en ciertos casos puede ser un inconveniente perder su llave de acceso.
La propuesta de este trabajo es la creación de un software de reconocimiento de
placas vehiculares el cual será de ayuda a los sistemas de control de acceso
utilizados en edificios. El software intentará automatizar el proceso de acceso de
residentes y visitantes autorizados por medio de acceso basado en reconocimiento
visual de la placa vehicular.
En el mundo son usados sistemas de reconocimiento de placas vehiculares que
apoyan en labores de vigilancia, parqueo inteligente y control de tráfico. El uso de
estos sistemas es impulsado por los gobiernos que los usan, difundiendo el desarrollo
a través de inversiones tecnológicas o por empresas que ofrecen el servicio, sin
embargo, por ejemplo en nuestro país, aún no se tiene un sistema de este tipo que
funcione adecuadamente, esto podría ser por diferentes motivos, donde el más
característico es el poco control sobre la norma del uso de las placas de autos. En
ese sentido nuestra propuesta se restringirá al uso del sistema dentro de un ambiente
controlado como el acceso a un edificio por parte de residentes y visitantes
autorizados. El principal problema que se abordará en el presente trabajo es el referido a la
detección automática de la placa vehicular del sistema peruano de placas
vehiculares, lo cual implica realizar un pre-procesamiento de la imagen el cual incluye
la binarización y detección de bordes de la imagen, y finalmente la segmentación
(detección) de la placa. Una vez detectada la placa, esta puede ser procesada por
un sistema de reconocimiento óptico de caracteres (OCR). Lo que se pretende es
desarrollar un método que extraiga la placa de los automóviles, teniendo como
espacio de aplicación controlado el acceso vehicular de un edificio, considerando las
características de las placas de autos nacionales además de los factores de error
presentes en el entorno peruano.
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Diseño de un vehículo submarino autónomoRojas Granados, Andreé Jheyson 18 June 2014 (has links)
El presente trabajo presenta una propuesta para el desarrollo de un vehículo
submarino autónomo que ayude a las embarcaciones dedicadas a la pesca de
anchoveta a estimar el porcentaje de especies juveniles bajo sus redes para así
ayudar a la conservación de la especie. Actualmente, en el Perú, la captura de
ejemplares pequeños es sancionada con una multa que es proporcional al volumen
de pesca que infringe la norma. Por este motivo, se desea que el proyecto
propuesto resulte más económico que el pago de las multas, y así ser considerado
como una alternativa atractiva por las empresas pesqueras.
Se inicia el trabajo presentando en el capítulo 1 la descripción de la problemática.
Además, se detalla la normativa presente en el país para la regulación de la pesca
de anchoveta. En el capítulo 2, se presenta el concepto que solucionará la
problemática expuesta. También, se describen los requerimientos que debe
cumplir el sistema mecatrónico para dar solución a la problemática. En el capítulo 3,
se describe el sistema mecatrónico propuesto y se detalla su funcionamiento.
Además, se presenta y describe las características de los sensores, actuadores y
demás componentes que lo integran. Por otro lado, se presentan los planos
mecánicos y diagramas esquemáticos del sistema, así como también se da una
breve descripción de su funcionamiento dentro del sistema. Por último, se presenta
y describe el diagrama de flujo del control del sistema mecatrónico y se describe.
En el capítulo 4, se presenta el presupuesto requerido para la implementación del
sistema mecatrónico, el cual es avalado por proformas que son adjuntadas en los
anexos. Finalmente, en el capítulo 5, se presentan las conclusiones respecto al
trabajo realizado.
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Diseño de un sistema de comunicaciones de tecnología inalámbrica para el control de activos y personas para una mina de tajo abiertoCarbajal Mendoza, Diego Armando 03 August 2016 (has links)
El presente proyecto de tesis se realiza con el objetivo de lograr un sistema de
comunicación con tecnología inalámbrica para poder supervisar en tiempo real y
diagnosticar, en caso de avería, a los vehículos que se encuentran trabajando dentro
de la mina de tajo abierto en Cuajone. Esto ayudará a solucionar los problemas de
comunicación entre los vehículos y operadores del centro de monitoreo, así como
también poder controlar las acciones de la maquinaria de la mina y poder gestionarlos
eficientemente para obtener su máxima producción.
El sistema de comunicación que se planteará se divide en dos etapas que son
completamente independientes. En la etapa 1: se cubrirá el estudio de cobertura del
área de la mina, el dimensionamiento y planificación de la red para poder abarcar la
mayor parte de la zona de trabajo dentro de la mina. Luego, en la etapa 2 se efectuará
el estudio de mercado de los equipos GPS, su configuración e integración con una
plataforma para la supervisión y control de los vehículos, y el personal que trabaja
dentro de la mina.
En la etapa 1 la red de comunicación se dimensionó con la red celular como la red
principal y a la red satelital como respaldo para ocasiones donde haya una zona sin
cobertura celular. De esta manera se estaría cubriendo toda el área de la mina para
que haya una comunicación continua en tiempo real.
En la etapa 2 para la elección del equipo GPS, que usarán los vehículos, se buscó
equipos que puedan soportar la red celular y la satelital, estos deben tener la
capacidad de poder transmitir como parámetros principales la posición, la velocidad
y el odómetro. Por otro lado, para el personal que se encuentra en las zonas de
trabajo se usó un equipo GPS más pequeño y estos transmiten como mínimo su
posición. Estos dos equipos GPS se deben configurar para que puedan reportar a
una misma plataforma (centro de control). Así supervisar y controlar lo que sucede
en la mina. Adicionalmente, el personal podrá hacer uso del Internet en las zonas de
cobertura para casos que así lo requieran.
Finalmente, se realizó la propuesta económica de todo el sistema, los equipos y los
materiales que se utilizarán.
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Diseño de plataforma de acople y miniROV para vehículos marinos de superficieRamírez Chávez, Jorge Luis Isaac 23 January 2018 (has links)
La contaminación del agua es un problema que afecta a millones de personas y se
agrava cada vez más debido a que no se aplican métodos de monitoreo de la calidad
del agua que sean eficientes debido al costo y tiempo que implican. El deterioro de la
calidad del agua ha sido ocasionado principalmente por el vertimiento de aguas
residuales domésticas y efluentes residuales producto de la realización de actividades
económicas además de la inadecuada eliminación de residuos sólidos.
Por ello, en el presente trabajo se plantea el diseño de un sistema que consta en un
miniROV (Remote Operated Vehicle) y una plataforma que flota sobre la superficie
del agua. Ambos elementos se complementan para realizar el trabajo de inspección y
monitoreo de la calidad del agua de forma remota. La plataforma se acopla a vehículos
marinos para su desplazamiento sobre el agua, sobre la misma se ubica un cabrestante
que la conecta al miniROV mediante un cable umbilical además del banco de baterías
que energiza al sistema y el receptor Wifi que hace posible la comunicación
inalámbrica. El miniROV es operado de manera remota por un operario que se encarga
de su movimiento bajo el agua, el proceso de inspección se realiza mediante la
transmisión de video en tiempo real mientras que el monitoreo consiste en la medición
de ciertos parámetros químicos del agua. Cabe resaltar que el miniROV posee un
sistema de comunicación acústico para conocer su posición debajo del agua con mayor
precisión. El sistema elaborado es capaz de inspeccionar y monitorear la calidad del
agua satisfaciendo la necesidad de un método de monitoreo eficiente en cuanto a
tiempo y costo.
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