Autor: JORGE ALBERTO SOTO CAJIGA

Técnica de reducción de señales de ultrasonido en tiempo real implementada en hardware

JORGE ALBERTO SOTO CAJIGA (2012)

"Este trabajo describe una técnica novedosa para la reducción de señales de radiofrecuencia de ultrasonido en tiempo real. La técnica se implementa en hardware, específicamente en un arreglo de compuertas programables en campo (FPGA), aprovechando sus propiedades de paralelización. La reducción de las señales de

ultrasonido es deseable cuando: las instalaciones no son accesible para que una

persona realice la inspección; se necesite almacenar una cantidad considerable de

información; la aplicación requiera que se realice la inspección a velocidades muy altas;

y el espacio físico para el hardware embebido es limitado. Todos estos escenarios

están presentes en la inspección automática de ductos, donde se utilizan dispositivos

de inspección los cuales tradicionalmente reducen la información en línea. La técnica

de reducción propuesta consiste en identificar y almacenar en tiempo real sólo el tiempo

de ocurrencia y la amplitud máxima correspondiente de cada eco presente en una señal

de radiofrecuencia de ultrasonido dada. La técnica se probó con un sistema de

inmersión dedicado, donde se logró una reducción significativa de la información, en

promedio del 96,5%."

Tesis de doctorado

Energía CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ELECTRÓNICA DISPOSITIVOS ULTRASÓNICOS

Generación de trayectorias para un robot manipulador utilizando procesamiento de imágenes.

JORGE ALBERTO SOTO CAJIGA (2006)

"En este trabajo se presenta una propuesta para generar automáticamente trayectorias para un robot manipulador, específicamente el robot manipulador Melfa RV-2AJ de Mitsubishi, a partir del procesamiento digital de imágenes y el uso de herramientas matemáticas. El proyecto consiste en adquirir una imagen de un objeto (o figura) del cual se desea conocer

su contorno asociado. El cual representa la trayectoria que debe reproducir el robot

manipulador. Como primer punto se adquiere la imagen y se le aplica el tratamiento correspondiente, para

obtener una imagen binaria y finalmente el contorno asociado al objeto de la imagen. El

contorno se guarda en dos vectores x e y, correspondientes a la posición en el plano del

contorno, de este par de vectores se discriminan algunos puntos, en función a la geometría del

contorno del objeto, ya a que el número inicial de puntos de estos vectores en algunos casos

los hace inmanejables para el robot manipulador. A los puntos seleccionados de la discriminación de puntos de los vectores x e y, se les aplica

un par de interpolaciones paramétricas, una interpolación circular segmentaría y otra

interpolación polinómica segmentaría (splines). De acuerdo a una evaluación y a sus ventajas

la interpolación por splines es mejor que la interpolación circular y por consiguiente es la más

utilizada, sobre todo para realizar las interpolaciones en robótica. Sin embargo, el robot RV2-

AJ sólo cuenta con la interpolación circular, lo que hace que sea necesario utilizarla, para

poder validar todo el procedimiento. Así la interpolación por splines sólo puede ser evaluada

hasta una etapa de simulación y la interpolación circular hasta la etapa experimental. De la interpolación por splines (que son polinomios cúbicos y por consiguiente fácilmente

diferenciables), se obtienen los vectores tangentes y normales al contorno. Vectores que

representan la orientación en el espacio de dicho contorno. Para los cálculos de la cinemática inversa y la generación de la trayectoria del robot

manipulador, es necesario conocer la posición y orientación en el espacio de la trayectoria que

se desea seguir. La posición se conoce procesando la imagen, obteniendo el contorno y la

orientación determinando los vectores tangentes y normales de la interpolación, la cinemática

se resuelve y se genera la trayectoria del robot manipulador. Los resultados de los cálculos de la cinemática inversa son escalados a las dimensiones reales

y se utilizan pa

Tesis de maestría

Manufactura avanzada INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LOS ORDENADORES SISTEMAS AUTOMATIZADOS DE PRODUCCIÓN

Método para la reducción de informacion de señales RF de ultrasonido en tiempo real

CARLOS RUBIO GONZALEZ JESUS CARLOS PEDRAZA ORTEGA JORGE ALBERTO SOTO CAJIGA LUCIANO NAVA BALANZAR (2013)

Un método y arquitectura para reducción de información de señales de ultrasonido en tiempo real basado en procesamiento en paralelo por hardware, un método que a partir de los datos digitales de una señal RF de ultrasonido, adquirida con un equipo de ultrasonido, puede reducir en tiempo real la cantidad de memoria requerida para almacenar la información relevante de dicha señal, dicha información corresponden al tiempo de vuelo y la amplitud de los ecos detectados en la señal RF de ultrasonido. Un arreglo de compuertas programables en campo FPGA es utilizado para implementar la arquitectura que realiza el procesamiento de la reducción de información de la señal RF de ultrasonido en tiempo real. El método consiste en identificar el tipo de transductor a utilizar, en función a este dato se define un filtro pasa-banda con frecuencia central igual a la frecuencia de respuesta del transductor, posteriormente se rectifica la señal filtrada y se vuelve a filtrar utilizando un filtro pasa-bajas para obtener una envolvente compuesta por una línea suave, simultáneamente se buscan, caracterizan y cuentan los máximos de la señal envolvente suave que corresponden al tiempo de ocurrencia de cada eco y a su amplitud correspondiente, para finalmente almacenar únicamente el número de máximos detectados y los pares ordenados tiempo-amplitud de cada máximo detectado en al señal RF de ultrasonido. Este método de reducción define una nueva arquitectura de procesamiento en tiempo real por hardware, que no requiere grandes cantidades de energía, que es compacta (un solo chip) y principalmente que al mismo tiempo de que está adquiriendo una señal RF de ultrasonido, está reduciendo otra señal RF de ultrasonido obtenida un tiempo de adquisición anterior y está almacenando el resultado obtenido de otra señal RF de ultrasonido obtenida dos tiempos de adquisición anteriores, logrando que un solo procesador adquiera continuamente las señales RF de ultrasonido, las reduzca y almacene el resultado de dicha reducción, logrando tener un procesamiento en tiempo real.

Patente

CONTROL, RF INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LA INSTRUMENTACIÓN INGENIERÍA DE CONTROL