Ingeniería Mecatrónica
http://hdl.handle.net/10654/58
2024-03-29T01:41:34ZManual teórico-práctico de aprendizaje profundo aplicado a problemas de ingeniería mecatrónica
http://hdl.handle.net/10654/45868
Manual teórico-práctico de aprendizaje profundo aplicado a problemas de ingeniería mecatrónica
Mosquera Ramírez, Maick Santiago
En los últimos años, la inteligencia artificial ha experimentado un crecimiento notable, evidenciando avances en una variedad de sectores y transformando la vida cotidiana, tareas e industrias. Uno de los campos que ha sido especialmente impactado es el de la robótica, con avances notables como la robótica colaborativa, la automatización de procesos y los vehículos autónomos. La ingeniería en mecatrónica es una disciplina altamente representativa de la automatización y los robots; sin embargo, hasta ahora ha tenido un enfoque limitado en cuanto a la inteligencia artificial, lo cual limita las oportunidades académicas y laborales que el dominio de la inteligencia artificial podría ofrecer a estos profesionales.
Como respuesta a esta brecha, este documento presenta el desarrollo de un manual teórico-práctico que presenta tres aplicaciones distintas potenciadas por la inteligencia artificial. Estas aplicaciones son extremadamente útiles para la implementación de robots y en la ingeniería mecatrónica. El objetivo es permitir que cualquier profesional interesado en el área pueda adquirir los conocimientos necesarios para desenvolverse en este campo. Las aplicaciones específicas incluyen la clasificación de imágenes, la segmentación semántica de imágenes para la detección de objetos en entornos y el aprendizaje por refuerzo para el desarrollo de movimientos de un robot.
Implementación de una red neuronal artificial para la predicción de las asimetrías de fase y amplitud en el caso de voces hiperfuncionales no fonotraumáticas
http://hdl.handle.net/10654/45757
Implementación de una red neuronal artificial para la predicción de las asimetrías de fase y amplitud en el caso de voces hiperfuncionales no fonotraumáticas
Rodriguez Rodriguez, Oscar Duván; Téllez Rincón, Santiago
Este trabajo busca determinar la arquitectura de red neuronal que pueda estimar las asimetrías de fase y amplitud en una voz NPVH, utilizando un modelo sintético para simular el movimiento del tracto vocal. El resultado será una red neuronal entrenada para predecir estas asimetrías, facilitando la detección de patologías de voz de manera no invasiva.
Aplicación de la transformada curvelet para la detección de cambios estructurales en pacientes con enfermedad de Alzheimer
http://hdl.handle.net/10654/45723
Aplicación de la transformada curvelet para la detección de cambios estructurales en pacientes con enfermedad de Alzheimer
Hernandez Bohorquez, Julian Alejandro
En el presente trabajo se realiza la descripción del diseño e implementación de una estrategia para la extracción de características de imágenes de resonancia magnética con base en la Transformada Curvelet y la ecuación de la gaussiana generalizada con el fin de verificar que las características extraídas son relevantes para la detección de enfermedad de Alzheimer. Se empleó la comparación mediante dos modelos que a su vez constan de dos partes: la extracción de características y un clasificador random forest. La extracción de características utilizada para cada modelo es la transformada curvelet y el encoder de un auto-encoder. Se verificaron los resultados de ambos modelos obteniendo un rendimiento inferior en la extracción de características por parte de la transformada curvelet, sin embargo, se obtienen resultados con exactitud de más del 80%.
Diseño de prótesis de mano controlada mediante algoritmos de clasificación basados en el análisis de señales de electromiografía enfocada en pacientes con amputación transradial
http://hdl.handle.net/10654/45690
Diseño de prótesis de mano controlada mediante algoritmos de clasificación basados en el análisis de señales de electromiografía enfocada en pacientes con amputación transradial
Echeverría Castañeda, Nicolás
El crecimiento constante del número de personas con afecciones musculoesqueléticas, enfermedades no transmisibles, accidentes cerebrovasculares, así como accidentes laborales o amputaciones por eventos violentos, ha aumentado el número de población que requiere prótesis. Este documento plantea el diseño de una prótesis robótica de mano dada por una pinza de tres dedos controlada a partir del análisis de señales electrofisiológicas y la clasificación del tipo de movimiento a realizar mediante el uso de diferentes algoritmos de clasificación como redes neuronales y arboles de decisión, validando el sistema mediante simulación. El procesamiento de las señales se basa en el análisis de señales de electromiografía de la base de datos recopilada por Ali H. et al. [62]. El análisis realizado contempla la extracción de características de las señales basadas tanto en el dominio del tiempo como de la frecuencia. Posteriormente, las características seleccionadas se convierten en la entrada al algoritmo de clasificación de movimiento que discrimina entre tres tipos de movimiento en la mano: presa tridigital, prensión palmar y presa en forma de gancho. Los algoritmos de clasificación puestos a prueba fueron una red neuronal convolucional, arboles de decisión y el algoritmo de k vecinos más cercanos. Como resultado se obtuvo que el algoritmo que mejor identificó los movimientos con un porcentaje de exactitud mayor al 80% fue una variación de un árbol de decisión utilizando la técnica del empaquetamiento (bagging). Posteriormente, se plantea el diseño mecánico de la prótesis evaluando materiales, rangos de movilidad, movimientos a realizar y actuadores que mejor se acoplen a una prótesis funcional y económicamente viable. Teniendo que la idea es implementar una prótesis mioeléctrica, se plantea el diseño haciendo uso de servomotores y un sistema de engranajes para la trasmisión de movimiento y fuerza. Mediante simulación se verifica el cumpliendo de los esfuerzos mínimos requeridos para las acciones de agarre para cada tipo de movimiento así como los rangos de amplitud. De esta manera se presentará cada parte del proceso y los resultados de la simulación del prototipo de la prótesis transradial con el ánimo que pueda ser utilizado para su implementación física a futuro y sea un aporte para al desarrollo de prótesis para personas con amputación transradial.