Search

[ES] El Centro de Control de Tierra (CCT) es uno de los elementos imprescindibles para la supervisión y control de vehículos autónomos que realizan misiones complejas. En la actualidad cada vez hay más aplicaciones donde se utilizan múltiples vehículos autónomos y el tradicional Centro de Control está evolucionando para ser capaz de gestionar diversos vehículos y operadores. Este artículo presenta las características más relevantes de un CCT adaptable y versátil, especialmente diseñado para que un equipo heterogéneo de operadores puedan monitorizar y supervisar el funcionamiento colaborativo de un conjunto heterogéneo de vehículos autónomos. Entre estas características destacan la posibilidad de, según las necesidades de los operadores y de la misión, 1) reconfigurar cuál (y cómo) es la información que se muestra de cada vehículo a cada operador, 2) definir alarmas que atraigan la atención de los operadores ante determinados eventos (y liberen su carga de trabajo mientras estos no se den) y 3) re-asignar en tiempo real la gestión de los vehículos a los diferentes operadores. Para alcanzarlas, se ha realizado un cuidadoso diseño de la arquitectura software del CCT, que se detalla en el artículo y que se encuentra formada por: un módulo de comunicaciones; un módulo planificador de alto nivel; un módulo (replicable en tantos equipos como se desee) de monitorización y supervisión de vehículos; y tantos módulos comandadores como vehículos diferentes existan en la misión. Este CCT ha sido desarrollado dentro del proyecto de investigación SALACOM (Sistema Autónomo de Localización y Actuación ante Contaminantes en el Mar), en el que dos barcos autónomos maniobran de forma colaborativa para desplegar una barrera para la contención de un vertido contaminante en el mar ydonde la incorporación del operador en la supervisión y control de las maniobras de los vehículos es un requisito imprescindible para dar seguridad y confianza a la operación realizada. Finalmente, se presenta un caso de uso del Centro de Control de Tierra donde se realiza una maniobra de seguimiento entre dos vehículos autónomos de superficie., [EN] The Ground Control Station (GCS) is one of the essential elements to supervise and control autonomous vehicles performing complex missions. The increasing number of systems that involve multiple autonomous vehicles is making traditional GCSs evolve to let them handle dierent vehicles and operators. In this article, we present the more relevant properties of a versatile adaptable GCS that has been especially designed to let multiple operators, each using a dierent computer equipment, be in charge of controlling a heterogeneous team of autonomous vehicles. Its main properties are the possibility of 1) reconfiguring which information is displayed to each operator, 2) defining alarms to draw the operators attention when required, and 3) re-assigning, in real-time, the vehicles to dierent operators. These properties are supported by a distributed design of the GCS software architecture, presented in the paper and consistent of: a communication module, a high level planner, replicable monitoring and supervising units, and as many commanders as vehicles within each mission. This GCS has been developed within SALACOM (an autonomous system for locating and acting against sea spills), where two Unmanned Surface Vehicles (USVs) cooperate to collect a sea spill under the supervision of several operators that are responsible of the security of the mission. Finally, this paper also presents a case of use of the GCS within a real-world experiment involving two USVs performing leader-follower formation maneouvres., Los autores del art´ıculo quieren agradecer al Ministerio de Econom´ıa y Competitividad español su apoyo a través del proyecto SALACOM (DPI2013-46665-C2-1-R).

[ES] Este trabajo presenta una metodología para la generación de modelos tridimensionales de entornos urbanos. Se utiliza una plataforma terrestre multi-sensores compuesta por un LIDAR, una cámara esférica, GPS y otros sistemas inerciales. Los datos de los sensores están sincronizados con el sistema de navegación y georrefenciados. La metodología de digitalizaciónn se centra en 3 procesos principales. (1) La reconstrucción tridimensional, en el cual se elimina el ruido en los datos 3D y se disminuye la distorsión en las imágenes. Posteriormente se construye una imagen panorámica. (2) La texturización, se describe a detalle el algoritmo para asegurar la menor incertidumbre en el proceso de extracción de color. (3) La generación de mallas, se describe el proceso de mallado basado en octree’s, desde la generación de la semilla, el teselado, así como la eliminación de huecos en las mallas. Por último, se realiza una evaluación cuantitativa de la propuesta y se compara con otros enfoques existen, [EN] This paper presents a methodology for the generation of three-dimensional models of urban environments. A multi-sensor terrestrial platform composed of a LIDAR, a spherical camera, GPS and IMU systems is used. The data of the sensors are synchronized with the navigation system and georeferenced. The digitalization methodology is focused on 3 main processes. (1) The three-dimensional reconstruction, in which the noise in the 3D data is eliminated and the distortion in the images is reduced. Later, a panoramic image is built. (2) Texturing, the algorithm is described in detail to ensure the least uncertainty in this color extraction process. (3) Mesh generation, the meshing process based on octree’s is described, from the generation of the seed, the tessellation, as well as the elimination of gaps in the meshes. Finally, a quantitative evaluation of our proposal is made and compared with other existing approaches in the state-of-the-art. The results obtained are discussed in detail.

[EN] The use of sea wind energy is limited by the limited viable spaces on the onshore or in shallow waters. This makes the use of offshore semi-submersible platforms to be an attractive option, which additionally enables to incorporate other elements as wave converters. However, the interactions between wave converters and wind turbine increase the complexity of the system, and the traditional control techniques do not allow to integrate in an easy way those interactions, thus limiting the efficiency of energy extraction. The use of intelligent control techniques –in particular, fuzzy control– allows to take full account of the said interactions and to improve energy extraction efficiency, although simulation models and systems including those effects are required. This paper presents the development of a fuzzy-logic based control system, scalable to consider the effects due to wave converters due to an in-house developed simulation model, for the control of a wind turbine installed on a semi-submersible platform., [ES] El aprovechamiento de la energía eólica marina está limitado por la saturación de los emplazamientos viables en tierra o aguas poco profundas. Esto hace que el empleo de plataformas semisumergibles mar adentro sea una opción atractiva, que además permite incorporar otros elementos como convertidores de oleaje. Sin embargo, las interacciones entre convertidores de olas y aerogeneradores aumentan la complejidad del sistema, y las técnicas de control convencional no permiten considerar fácilmente estas interacciones, limitando el aprovechamiento de la energía primaria. El uso de técnicas de control inteligente, en particular control borroso, permite considerar estas interacciones y mejorar este aprovechamiento, si bien es necesario contar con modelos y sistemas de simulación que incluyan estos efectos. Este trabajo presenta el desarrollo de un sistema de control basado en lógica borrosa, escalable para considerar los efectos del control de convertidores de oleaje; para el control de un aerogenerador instalado en una plataforma semisumergible OC4., Este trabajo ha sido realizado parcialmente gracias al apoyo del Ministerio de Economía y Competitividad del Gobierno de España, a través del proyecto ORPHEO (RTC-2016-5712-3) del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2013-2016, Programa Estatal de Investigación, Desarrollo e Innovación orientada a los Retos de la Sociedad, y de la Unión Europea a través del proyecto WIP10+ de la convocatoria ERA-NET DEMOWIND, de CDTI (España) y BEISS (Reino Unido), a través del programa de investigación e innovación H2020. Asimismo, los autores desean agradece a D. Miguel Martín Guzmán su colaboración en este trabajo.

[EN] Signals obtained from sensors are widely used in different scientific fields. However, the resources to obtain the data are not always available due to structural constraints, physical, economic, environmental, and data collection failures, etc. It is in this scenario that the generation of synthetic data is established. The generation of synthetic data has several benefits, such as, reducing waiting times compared to the long periods required by some sensors to obtain large volumes of samples. In addition, the generated data can be as robust as users need it to be. For this reason, this paper presents a pseudo-realistic synthetic signal generation system for use in the validation of methods and design of experiments. The proposed signal generation method makes use of statistical models and the gradient of the signal to generate new data. The developed system is open for the public, available as a web tool., [ES] Las señales obtenidas desde sensores son ampliamente utilizadas en diferentes campos científicos. Sin embargo, no siempre se dispone de los recursos necesarios para obtener dichos datos, debido a limitaciones estructurales, físicas, económicas, ambientales, fallos en la recolección de los datos, etc. Es en este escenario limitante, donde se erige la generación de datos sintéticos. La generación de datos sintéticos tiene la característica de reducir tiempos de espera frente a los largos periodos temporales que necesitan algunos sensores para obtener grandes volúmenes de muestras. Además, los datos generados pueden llegar a ser todo lo robustos que los usuarios necesiten. Por ello este trabajo presenta un sistema de generación de señales sintéticas con carácter pseudo-realista para su uso aplicado a la validación de métodos y diseño de experimentos. El método de la generación de señales propuesto, hace uso de modelos estadísticos y el comportamiento del gradiente de la señal para ir generando nuevos datos. El sistema desarrollado se encuentra disponible públicamente como herramienta web., Este trabajo ha sido parcialmente financiado mediante el proyecto DPI2013-47347-C2-2-R.

[EN] Hyperspectral images are very important in many Earth Observation programs. The large amount of information is contained in hyperspectral images (hundreds of narrow and continuous spectral channels) is very useful for applications in which the characterization of the Earth surface materials is relevant. This is due to the fact that each observed element can be uniquely characterized by its spectral signature, for instance in precision agriculture, urban planning or detection/prevention of natural disasters, among others. However, the large dimensionality of hyperspectral images represents a challenge for analysis algorithms, both from the storage and processing viewpoints, resulting from data variability and correlation. Several algorithms have been proposed in the literature for the analysis of hyperspectral images. In this paper, we review the most popular techiques for hyperspectral classification. These techniques are inter-compared using three publicly available hyperspectral data sets., [ES] Las imágenes hiperespectrales constituyen el núcleo de varios programas de observación remota de la Tierra. La cantidad de información que contienen estas imágenes, formadas por cientos de canales espectrales estrechos y casi continuos, resulta de gran utilidad en aplicaciones en las que la caracterización de los materiales observados en la superficie terrestre resulta de gran relevancia. Esto se debe a la posibilidad de caracterizar de forma inequívoca cada material a través de su firma espectral. Algunas de estas aplicaciones son la agricultura de precisión, la planificación de espacios urbanos, o la prevención y seguimiento de desastres naturales. Sin embargo, la gran dimensión de las imágenes hiperespectrales supone un reto en su tratamiento, almacenamiento y procesamiento, debido a la gran variabilidad espectral y la correlación existente en los datos. En la literatura se han desarrollado múltiples algoritmos de análisis de imágenes hiperespectrales. En este artículo revisamos los algoritmos más utilizados para la clasificación de este tipo de imágenes, realizando experimentos con tres imágenes públicas y presentando una comparativa entre los métodos más ampliamente utilizados en este campo., Este trabajo ha sido financiado por el Ministerio de Educación (Resolución de 26 de diciembre de 2014 y de 19 de noviembre de 2015, de la Secretaría de Estado de Educación, Formación Profesional y Universidades, por la que se convocan ayudas para la formación de profesorado universitario, de los subprogramas de Formación y de Movilidad incluidos en el Programa Estatal de Promoción del Talento y su Empleabilidad, en el marco del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2013-2016). Este trabajo también ha sido financiado por la Junta de Extremadura (decreto 279/2014, ayudas para la realización de actividades de investigación y desarrollo tecnológico, de divulgación y de transferencia de conocimiento por los Grupos de Investigación de Extremadura, Ref.GR15005) y por el MINECO (TIN2015-63646-C5-5-R).

[ES] Los sistemas de producción han evolucionado los últimos años gracias a avances tecnológicos recientes e innovaciones en el proceso de manufactura. El termino Industria 4.0 se ha convertido en prioridad y objeto de estudio para empresas, centros de investigación y universidades, sin existir un consenso generalmente aceptado del término. Como resultado es difícil diseñar e implementar soluciones de Industria 4.0 a nivel académico, científico o empresarial. La contribución de este documento se centra en proporcionar un análisis del significado e implicaciones de Industria 4.0 y exponer de forma detallada 17 principios de diseño fundamentales obtenidos a través de un estudio de mapeo sistemático. Estos principios son eficiencia, integración, flexibilidad, descentralización, personalización, virtualización, seguridad, es holística, orientada a servicios, ubicua, colaborativa, modular, robusta, utiliza información en tiempo real, toma decisiones optimizadas por datos, equilibra la vida laboral y es autónoma e inteligente. A través de estos principios, ingenieros e investigadores están capacitados para investigar e implementar escenarios apropiados de Industria 4.0., [EN] Production systems have evolved in the last years thanks to the recent technological advances and innovations in the manufacturing process. The Industry 4.0 term has become a priority and object of study for companies, research centers and universities, but there is not a generally accepted consensus for the term. As a result, is difficult design and implementation appropriate Industry 4.0 solutions at academic, scientific or business level. The contribution of this paper focuses on providing an analysis of Industry 4.0 meaning and implications and exposes in detail 17 fundamental design principles obtained by a systematic mapping study method. These principles are efficiency, integration, flexibility, decentralization, personalization, virtualization, security, is holistic, ubiquitous, collaborative, modular, robust, use information in real time, makes optimized decisions driven by data, is service-oriented, work life balance and is autonomous and intelligent. With these design principles, engineers and researchers have the capacity to research and implement appropriate Industry 4.0 scenarios.

[ES] En este trabajo se presenta un sistema de detección de señales de tráfico aledañas a intersecciones viales y rotondas, y un análisis para conocer su capacidad de detección en función de la distancia. El método propuesto está basado en la segmentación por color sobre el espacio RGB-normalizado (ErEgEb) para la generación de regiones de interés (ROIs), la clasificación del tipo de señal usando los espacios YCbCr y ErEgEb para construir una plantilla estadística, donde para eliminar el fondo se ha propuesto una función de distribución de probabilidad que modeliza el color de los objetos de interés. El sistema está especializado en dos tipos de señales: disco Pare y triángulo invertido de Ceda el Paso. Luego se analiza su desempeño, al compararlo con el método de Viola & Jones, donde se verifica la capacidad de detección a diferentes distancias. Para distancias menores a 48 metros, el método propuesto ha logrado una tasa de detección del 87.5% en el caso de la señal de Ceda el Paso, y del 95.4% en el caso del disco Pare, mientras que para distancias inferiores a 30 metros la detección lograda es del 100%. Estos resultados son superiores a los reportados en la mayoría de la literatura existente, la cual a diferencia del presente trabajo no aborda la sensibilidad de los métodos propuestos ante la variación de la distancia a las señales de tráfico aún cuando esto es uno de los principales desafíos en la implementación de sistemas de asistencia al conductor aplicables al mundo real. Los experimentos han sido desarrollados sobre una base de datos de señales de tráfico, generadas a partir de imágenes tomadas en varias calles de la ciudad de Santiago, Región Metropolitana, Chile, usando un vehículo experimental diseñado para desarrollar sistemas inteligentes., [EN] This paper describes a system for traffic sign detection from surrounding traffic intersections and analysis for the ability of detection depending on the distance is presented. The method is based on segmentation by color on the RGB-normalized space (ErEgEb) for generating regions of interest (ROIs), the classification of the type of signal using YCbCr and ErEgEb spaces to build a statistical template, where to remove the background has proposed a probability distribution function that models the color of the objects of interest and its background. This system is specialized in Stop and Give way signs.After that when compared to the Viola & Jones method where the detection capability is verified at different distances is then analyzed. For distances less than 48 meters, this method reaches a detection rate of 87.5%, in the case of Give way sign and 95.4% regarding the Stop sign, while for distances less than 30 meters the detection rate is 100%. These results are higher than those in the state of the art. Experiments have been developed over a traffic signs database, generated from images taken in several streets of the Santiago, Metropolitan Region, Chile, using an experimental vehicle designed to develop intelligent systems., Financiado por la Comisión Nacional de Ciencia y Tecnología de Chile (Conicyt) a través del proyecto Fondecyt No. 11060251 y por la Universidad de las Fuerzas Armadas-ESPE, a través de su Plan de Movilidad con Fines de Investigción 2015.

[EN] In this paper, heuristic optimization of interplanetary trajectories is presented. These techniques have been applied over the last two decades to the successful design of space missions in order to increase the scientific results. The multi-objective optimization problem has been solved finding a trade-off between minimizing the fuel and maximizing the useful payload of the scientific mission. A review of the literature related to the application of some evolutive strategies such as Genetic Algorithms and Differential Evolution, and Particle Swarm Optimization methods, to aerospace applications is included, in particular for the design of interplanetary exploration missions with gravity assistances. A detailed example is included to show the application of multiobjetive optimization (MOPSO) to determine the interplanetary trajectory from the Earth to the Kuiper Belt with flybys in Mars, Jupiter and Saturn., [ES] En este trabajo se presenta la optimización heurística como una metodología que permite automatizar el diseño de las rutas interplanetarias con asistencias gravitacionales para conseguir una mayor rentabilidad, en términos científicos, de las exploraciones espaciales. Se trata de un problema de optimización multiobjetivo donde se busca un compromiso entre la minimización de la masa destinada a combustible y la maximización de la carga útil y científica de la misión aeroespacial. Las técnicas de optimización evolutiva han sido aplicadas con éxito a estos problemas de diseño de trayectorias complejas. Se incluye una revisión de algunas de las principales técnicas de optimización heurística que se han utilizado en el ámbito aeroespacial: GA (Genetic Algorithms), PSO (Particle Swarm Optimization) y MOPSO (Multiobjective particle swarm optimization), en concreto para el diseño de misiones de exploración interplanetaria con asistencias gravitacionales, realizadas por numerosos autores. Finalmente se presenta a modo de ejemplo una aplicación concreta de optimización multiobjetivo mediante MOPSO para determinar una trayectoria interplanetaria desde la Tierra con asistencias al cinturón de Kuiper.

[EN] This paper deals with the development of a decentralized event-based control strategy applied to the leader-following consensus problem of a group of two-wheeled self-balancing robots so called mobile inverted pendulum (MIP). The MIP’s nonlinear mathematical model which includes the dynamics of the actuators is presented. Then, the model around an operating point is considered which allows to exploit the differential flatness property of the system, permitting a complete parametrization in terms of the flat output. Assuming that the vehicle network exchange information through a directed and strongly connected graph, a decentralized control law is designed, and an event-based algorithm is developed. Then each MIP decides, based on the difference of its current state and its latest broadcast state, when it has to send a new value to its neighbors. The stability of the complete system is carried out in the Lyapunov sense together with the ISS (Input-to-State Stability) approach. Numerical results show the advantages \textit{wrt} information exchange between MIPs, as well as a good performance in the angular stabilization under two scenarios: regulation and tracking problem., [ES] El trabajo presenta el diseno de una estrategia de control distribuido con comunicación activada por eventos, que resuelve el problema de consenso líder-seguidor, de un conjunto de robots móviles tipo péndulo invertido (RMPI). La linealización de las ecuaciones de movimiento de los RMPI, alrededor del punto de equilibrio, permiten explotar las propiedades de planitud diferencial, dando lugar a una reparametrización del sistema mediante la salida plana. Asumiendo que los vehículos se comunican mediante una red, cuya topología es representada por un grafo no dirigido y fuertemente conectado, se disena una ley de control distribuido y una funcion de evento que indica el instante en el que el i-ésimo vehículo debe transmitir informacion (su estado) a sus vecinos. El resultado es un intercambio asíncrono de información entre vehículos y donde el tiempo entre eventos no es equidistante. El análisis de estabilidad se lleva a cabo en el sentido de Lyapunov y en el sentido entrada-estado ISS (Input-to-State Stability). Los resultados en simulación numérica muestran el buen desempeño del consenso de la red de vehículos en dos escenarios representativos: regulación y seguimiento de trayectoria.

[EN] Borrar Robot soccer offers an adequate domain in order to design and validate architectures for robot-coordination. One classification refers to centralized architectures, which correspond to robot soccer environments with global perception and centralized control of the robots, using only one decision-making system. In this paper it is presented a centralized robot soccer architecture based on roles, where one role is assigned to each player in order to select a specific behaviour depending on game conditions. Roles are assigned using an assignment function, which is activated when the ball changes of the quadrant in the playing field. This strategy has been compared by simulation in games against an opposition team with constant roles, and other team with a hierarchical strategy which assigns roles depending on a tactic previously selected. The results showed a better performance in the team with the role-based, [ES] El fútbol de robots ofrece un entorno adecuado para el diseño y la validación de arquitecturas de sistemas multi-robot. Al clasificar las ligas de fútbol de robots existentes se encuentran ligas con arquitecturas centralizadas que poseen percepción global del entorno y donde los robots son controlados desde un ordenador a través de un único sistema de toma de decisiones. En este artículo se presenta una arquitectura basada en roles para equipos de fútbol de robots con percepción global y control centralizado. En esta arquitectura un rol es seleccionado para cada jugador por medio de una función. A partir de este rol y de las condiciones de juego presentes se selecciona un comportamiento que el jugador deberá ejecutar. La función que es utilizada para la asignación de roles es activada cuando el balón cambia de cuadrante en el campo de juego. La estrategia presentada es comparada en simulación realizando partidos contra un equipo que posee una estrategia de roles constantes y un equipo con una estrategia jerárquica basada en selección de tácticas y posteriormente asignación de roles a partir de la táctica seleccionada. Los resultados mostraron no solo un mejor rendimiento del equipo con la estrategia basada en roles, sino también uniformidad en los comportamientos realizados por los jugadores del equipo durante las transiciones de roles y comportamientos., Jose Guillermo Guarnizo há sido financiado por una beca del Departamento Administrativo de Ciencia, Tecnologia e Innovación COLCIENCIAS, Colombia.

[ES] En este trabajo se presenta un análisis cinemático aplicado a dos manipuladores serie redundantes: el Kuka LWR 4+ y el ABB Yumi. En particular se deriva la cinemática directa para ambos manipuladores y se resuelve el problema de la cinemática inversa. Para el Kuka LWR 4+ dicha solución se obtiene en forma analítica, mientras que para el ABB Yumi se sigue un enfoque analítico y numérico. Además, se calculan simbólicamente tanto las singularidades del Kuka LWR 4+ como las direcciones singulares asociadas a estas. Este estudio contribuye al conocimiento cinemático de dos manipuladores redundantes de gran actualidad e interés para la comunidad robótica, y proporciona información útil para el diseño de diferentes algoritmos y leyes de control., [EN] This paper presents a kinematic analysis of two redundant serial manipulators: Kuka LWR 4+ and ABB Yumi. This analysis includes the derivation of the forward kinematics for both manipulators as well as the solution of the inverse kinematic problem. For the Kuka LWR 4+ this solution is analytical whereas for the ABB Yumi an analytical and numerical approach is proposed. Besides, the singularities of the Kuka LWR 4+ are obtained symbolically and the singular directions associated are calculated. This study intends to increase the kinematic knowledge of two actual redundant manipulators as well as to provide valuable information that can be used in the definition of different algorithms or control laws., Este trabajo ha sido realizado en parte gracias al apoyo de los proyectos DPI2013-40882-P, DPI2014-57757-R y las becas pre-doctorales BES-2012-059884 y BES-2012-054899.

[EN] Currently, many applications require a precise localization of the objects that appear in an image, to later process them. This is the case of visual inspection in the industry, computer-aided clinical diagnostic systems, the obstacle detection in vehicles or in robots, among others. However, several factors such as the quality of the image and the appearance of the objects to be detected make this automatic location difficult. In this article, we carry out a systematic revision of the main methods used to locate objects by considering since the methods based on sliding windows, as the detector proposed by Viola and Jones, until the current methods that use deep learning networks, such as Faster-RCNN or Mask-RCNN. For each proposal, we describe the relevant details, considering their advantages and disadvantages, as well as the main applications of these methods in various areas. This paper aims to provide a clean and condensed review of the state of the art of these techniques, their usefulness and their implementations in order to facilitate their knowledge and use by any researcher that requires locating objects in digital images. We conclude this work by summarizing the main ideas presented and discussing the future trends of these methods., [ES] Actualmente, muchas aplicaciones requieren localizar de forma precisa los objetos que aparecen en una imagen, para su posterior procesamiento. Este es el caso de la inspección visual en la industria, los sistemas de diagnóstico clínico asistido por computador, la detección de obstáculos en vehículos o en robots, entre otros. Sin embargo, diversos factores como la calidad de la imagen y la apariencia de los objetos a detectar, dificultan la localización automática. En este artículo realizamos una revisión sistemática de los principales métodos utilizados para localizar objetos, considerando desde los métodos basados en ventanas deslizantes, como el detector propuesto por Viola y Jones, hasta los métodos actuales que usan redes de aprendizaje profundo, tales como Faster-RCNNo Mask-RCNN. Para cada propuesta, describimos los detalles relevantes, considerando sus ventajas y desventajas, así como sus aplicaciones en diversas áreas. El artículo pretende proporcionar una revisión ordenada y condensada del estado del arte de estas técnicas, su utilidad y sus implementaciones a fin de facilitar su conocimiento y uso por cualquier investigador que requiera localizar objetos en imágenes digitales. Concluimos este trabajo resumiendo las ideas presentadas y discutiendo líneas de trabajo futuro., Este trabajo ha sido financiado parcialmente por diferentes instituciones. Deisy Chaves cuenta con una beca “Estudios de Doctorado en Colombia 2013” de COLCIENCIAS. Surajit Saikia cuenta con una beca de la Junta de Castilla y León con referencia EDU/529/2017. También queremos agradecer el apoyo de INCIBE (Instituto Nacional de Ciberseguridad) mediante la Adenda 22 al convenio con la Universidad de León.

[EN] In this paper we present the Linear Image Combination Algorithm with Variable Windows (CLI-VV) for the fusion of multifocus images. Unlike the CLI-S algorithm presented in a previous work, the CLI-VV algorithm allows to automatically determine the optimal size of the window in each pixel for the segmentation of the regions with the highest sharpness. We also present the generalized CLI-VV Algorithm for the fusion of sets of multi-focus images with more than two images. This new algorithm is called Variable Windows Multi-focus Fusion (FM-VV). The CLI-VV Algorithm was tested with 21 pairs of synthetic images and 29 pairs of real multi-focus images, and the FM-VV Algorithm on 5 trios of multi-focus images. In all the tests a competitive accuracy was obtained, with execution times lower than those reported in the literature., [ES] En este artículo presentamos el Algoritmo Combinación Lineal de Imágenes con Ventanas Variables (CLI-VV) para la fusión de imágenes multi-foco. A diferencia del Algoritmo CLI-S presentado en un trabajo anterior, el algoritmo CLI-VV permite determinar automáticamente el tamaño óptimo de la ventana en cada píxel para la segmentación de las regiones con la mayor nitidez. También presentamos la generalizado el Algoritmo CLI-VV para la fusión de conjuntos de imágenes multi-foco con más de dos imágenes. A este nuevo algoritmo lo denominamos Fusión Multi-foco con Ventanas Variables (FM-VV). El Algoritmo CLI-VV se probó con 21 pares de imágenes sintéticas y 29 pares de imágenes multi-foco reales, y el Algoritmo FM-VV sobre 5 tríos de imágenes multi-foco. En todos los ejemplos se obtuvo un porcentaje de acierto competitivos, producidos en tiempos de ejecución menores a los reportados en la literatura.

[ES] Los sistemas de control automático día a día se han convertido en elementos importantes en la vida cotidiana, en tal sentido, se deben proponer nuevas y mejores formas de incorporar modelos matemáticos y algoritmos de control adaptativos para superar la gran cantidad de cambios técnicos y físicos a los que se enfrentan para su utilización. En este artículo se realiza el control de posición y seguimiento de trayectorias para un Quadrotor. Debido a la naturaleza no lineal de este sistema subactuado, se propone el empleo de un controlador adaptativo basado en redes neuronales B-spline que permita determinar las señales de control mediante un entrenamiento dividido en dos etapas: a) uno inicial fuera de línea y; b) uno continuo en línea. Esta forma de aprendizaje permite al Quadrotor extender un desempeño satisfactorio ante diferentes condiciones operativas y seguimiento de los valores de referencia. Los resultados de simulación verifican la aplicabilidad del controlador propuesto y el impacto que se tiene en el desempeño del sistema minimizando la necesidad de contar con un modelo matemático no lineal detallado, así como el conocimiento exacto de los valores de los parámetros del Quadrotor., [EN] Automatic control systems every day become more important in everyday life; therefore, it must find new and better ways to incorporate mathematical models and adaptive control algorithms to cope with a number of technical and physical challenges for exploitation. In this paper, the algorithm of the dynamic model of a Quadrotor applied to an angular position and trajectory control as a study case is detailed. Due to nonlinear nature of this type of systems, an adaptive on line neurocontroller algorithm based on B-spline neural networks is proposed, the learning procedure is divided in two stages: a) an initial off line training and; b) an on line continuous learning. This form of learning allows the Quadrotor extend its satisfactory performance at different operating conditions and trajectory tracking. The simulation results demonstrate the applicability of the developed model and the impact of dynamic control on the system performance, diminishing the exact model requirement and the possibility to incorporate the system non linearities., Este trabajo ha sido apoyado por CONACYT bajo el proyecto 266333.

[EN] The development of vision systems for identifying plants by leaves is an important challenge which has numerous applications ranging from food, medicine, industry and environment. Recently, several techniques have been proposed in the literature in order to identify plants in various fields of application. However, current techniques are restricted to the recognition and identification of plants using specific descriptors. In this paper, is accomplished a comparative analysis using different methods of feature extraction (textural, chromatic and geometric) and different methods of classification. The experiments are executed on very similar plants. Twelve sets of leaves with similar shape characteristics are studied using several classifiers. The performance of different combinations of classifiers-descriptors are analyzed in detail for each set. The results show that a combination of different feature extraction techniques is necessary in order to improve the performance. This combination of descriptors is more necessary when the leaves have similar characteristics., [ES] El desarrollo de sistemas de identificación de hojas de plantas es un reto actual que comprende numerosas aplicaciones que van desde alimentación, medicina, industria y medio ambiente. En la literatura actual, se han propuesto varias técnicas con el objetivo de identificar plantas en diversos campos de aplicación. Sin embargo, las técnicas actuales están restringidas al reconocimiento e identificación de tipos de plantas limitados, utilizando descriptores de características específicos. En este artículo, se realiza un análisis comparativo de diversos métodos de extracción de características (texturales, cromáticas y geométricas) y clasificacíon sobre conjuntos de plantas muy similares y disimiles entre sí. Doce conjuntos de hojas con características de forma similares son estudiados utilizando varios clasificadores. Se analiza el desempeño de diferentes combinaciones de características en cada conjunto. Los resultados obtenidos muestran que para incrementar el desempeño de los clasificadores estudiados, es necesaria una combinación de las diferentes técnicas de extracción de características, esta necesidad es mayor cuando se trabaja con conjuntos de hojas con características muy similares. Además, se muestra el mejor desempeño de un clasificador con otro., Este estudio fue financiado por la Secretaria de Investigación de la Universidad Autónoma del Estado de México con el proyecto de investigación 3771/2014/CIB.

[ES] Este artículo presenta los resultados de un estudio experimental exhaustivo que determina el tipo de características visuales que presentan una mayor robustez, estabilidad y trazabilidad en imágenes submarinas tomadas en entornos colonizados con Posidonia Oceanica (P.O.), sean consecutivas o que cierran bucles (imágenes que muestran una misma área, parcial o totalmente, tomadas en tiempos distintos, desde puntos de vista distintos o incluso en condiciones de iluminación diferentes). El trabajo se ha centrado en dos puntos fundamentales: a) evaluar la capacidad que pueden tener varias técnicas de aumento de contraste en imágenes con P.O. a la hora de aumentar el número y calidad de las características visuales, y b) encontrar la combinación detector/descriptor invariante a rotación y traslación, que maximiza el número de correspondencias inliers usadas posteriormente para el cálculo de la odometria visual, o en el registro de imágenes que cierran bucles., [EN] This paper presents an exhaustive, extensive and detailed experimental assessment of different types of visual key-points in terms of robustness, stability and traceability, in images taken in marine areas densely colonized with Posidonia Oceanica (P.O.). This work has been focused mainly in two issues: a) evaluating the capacity of several image color and contrast enhancing preprocessing techniques to increase the image quality and the number of stable features, and b) finding the pair feature detector/descriptor, from a wide range of different combinations, that maximizes the number of inlier correspondences in consecutive frames or frames that close a loop (images that overlap, taken at distant time instants, from different viewpoints or even with different environmental conditions). Conclusions extracted from both evaluations will affect directly the quality of visual odometers and/or the image registration processes involved in visual SLAM approaches., Ministerio de Economía y Competitividad a través del proyecto TIN2014- 58662-R y fondos FEDER

International audience; This article proposes an integrated process that combine Systems engineering processes and project management ones. These processes are defined according to the industrial standard processes existing in the literature. The main idea is to define a common information model enabling the federation of all the points of view of the different actors with regards to systems engineering, project time management, project cost management and project risk management. The resulting integrated project graph encompasses all the scenarios established after defining all the coupling points between those processes. The definition of the graph is based also on the available knowledge and the capitalized experiences resulting from experience feedback on previous projects. The scenario selection optimization is then performed using a decision-aided tool that aims to build a panel of pareto-optimal solutions taking into account uncertainties on project objectives (cost and duration). This tool will also enable the decision-maker to select one scenario according to an acceptable level of risks. The integrated process, the optimization tool based on ant colony optimization (ACO) and the method for decision making are described in the paper.

[ES] Se presenta el diseño de un control tolerante a fallas (CTF) activo aplicado al modelo de una bicicleta sin conductor con representación Lineal de Parámetros Variables en el tiempo (LPV) polinomial, afectado por fallas aditivas en los sensores y ruido de medición. Dentro del CTF, el sistema de diagnóstico de fallas opera en base a las estimaciones de un observador de fallas, el cual genera el aislamiento de dichas fallas. Los algoritmos propuestos, considerados como las principales aportaciones del trabajo, logran estimaciones de fallas y variables de estado libres de ruido, con el objetivo de generar indicadores de falla y ley de control, respectivamente. La tolerancia a fallas del sistema se consigue a través de un conjunto de observadores. Los resultados se presentan en simulación de on utilizando el modelo LPV de una bicicleta sin conductor, considerando un controlador para la estabilización de la postura vertical a lo largo de su movimiento traslacional y su velocidad como parámetro variable., [EN] This paper presents an Active Fault Tolerant Control design applied to a riderless bicycle LPV model affected by additive sensor fault and measurement noise. Within the Active Fault Tolerant Control, the detection and diagnostic system is based on the estimations computed by a fault observer, used to determine a fault occurrence. The proposed algorithms, considered as the main contributions in this work, achieves noise-free estimations for the faults and state, in order to compute the fault indicator and control law, respectively. The fault tolerance of the system is guaranteed through the fault accommodation based on a set of observers. The results have been corroborated using a riderless bicycle LPV model, with a controller that aims at keeping it stood-up along its translation motion.

[EN] This paper is focused on the application of modular robots in semi-structured environments. Manipulation and displacement capabilities are the main advantages of this self-configurable system. Control architecture for modular systems has been specifically designed. Modules are ensemble in order to become more complex mechanisms, called molecules. Molecules work in a similar manner as a common robot and can change their configuration according to task requirements. This system, called RobMAT, includes an advanced interface for teleoperation. It allows guiding modules and molecules, and also calibrating remote environments. Experiments have highlighted the relevance of module synchronization and trajectory control. Synchronization is a critical point for module cooperation, whereas specific trajectory control is required for improving guidance performance., [ES] Este artículo se centra en la aplicación de robots modulares en entornos semi-estructurados. La principal ventaja que tiene este sistema autoconfigurable es su capacidad tanto de desplazamiento como de manipulación de objetos. Se describe en detalle la arquitectura implementada para la realización de tareas, esta arquitectura se basa en el control de los módulos que forman estructuras más complejas, llamadas moléculas. Las moléculas implementan el comportamiento de un robot y pueden cambiar de configuración según sea la etapa de la tarea en curso. El sistema, denominado RobMAT, cuenta con una avanzada interfaz de teleoperación que permite el guiado de módulos y moléculas así como la calibración de entornos. Los experimentos realizados hasta la fecha ponen de manifiesto la importancia de la sincronización de los módulos y el control de las trayectorias. La sincronización es imprescindible para la cooperación entre módulos y el interpolador de trayectorias para el guiado de las moléculas., Los autores quieren agradecer la financiación recibida por la CICYT para la realización de este trabajo de investigación. El proyecto RobMAT ha sido financiado dentro del programa de Diseño y Producción Industrial (DPI2003-00759).

[EN] A new Lyapunov-based index for designing a rescheduling algorithm in real time for metro lines has been proposed in this paper. A modified real time discrete space state model which considers saturation effects in the metro line has been utilized in this study. Once the space state model has been obtained, the direct method of Lyapunov is applied in order to analyze the stability of the metro line system. As a result of this analysis not only a new stability index is proposed, but also the establishment of three stability zones to indicate the current state of the system. Finally, a new algorithm which allows the rescheduling of the timetable in the real time of the trains under presence of medium disturbances has been presented., [ES] En este trabajo, se propone un nuevo índice basado en el método directo de Lyapunov para el diseño de un algoritmo de reprogramación en tiempo real para líneas de metro. En este estudio se utiliza una versión modificada de un modelo de espacio de estados en tiempo real discreto, que considera los efectos de saturación en la línea de metro. Una vez que el modelo de espacio de estados se ha obtenido, el método directo de Lyapunov se aplica con el fin de analizar la estabilidad del sistema de la línea de metro. Como resultado de este análisis no sólo se propone un nuevo índice de estabilidad, sino también la creación de tres zonas de estabilidad para indicar el estado actual del sistema. Finalmente, se presenta un nuevo algoritmo que permite la reprogramación del calendario de los trenes en tiempo real en presencia de perturbaciones medianas., Los autores de este trabajo quieren expresar su gratitud a la Secretaria Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (SENACYT) del Gobierno de la República de Panamá por apoyar este proyecto de I+D a través de los fondos del Proyecto I+D “Metodologías e índices de desempeño para sistemas de transporte ferroviario” adjudicado a través de la convocatoria para actividades de I+D (MDEPR09-001) 2009-2011. Adicionalmente, los autores quieren agradecer el apoyo de la Universidad Tecnológica de Panamá, del grupo de Control Inteligente del DISAM y del Centro de Investigación en Tecnologías ferroviarias, ambos de la Universidad Politécnica de Madrid.

[EN] In this paper we present a method for the reconstruction of interiors using a set of panoramic range data in scenes with clutter and occlusion. Although the ultimate goal of our project is to obtain automated Building Information Models of facilities, here we specifically deal with the reconstruction of simply-shaped wide areas (such as walls, ceilings and floors) behind furniture and facility pieces in interiors. Our approach is based on a sequential updating labeling strategy in different data representation spaces. A volumetric representation is used to permit the labeling of the 3D space for different range data and the fusion of all the scene’s labels to obtain one single 2D labeling image for each of the simply-shaped wide areas of the room. Based on this labeling process, our method is able both to identify the occluded regions in the wall and, through a learning technique, to infer essential parts, such as doors, windows and closets. This method was tested under difficult clutter and occlusion conditions, yielding promising results. Scans were obtained using a state of the art laser scanner operated by a professional 3D scanning service provider., [ES] Hasta la fecha, el procesamiento de la información proporcionada por escáners de media distancia en entornos de construcciones civiles y edificios se ha limitado, en la mayoría de los casos, a tareas de registro o generación manual de modelos tridimensionales CAD. En este artículo se da un paso más allá, acometiendo soluciones para problemas de segmentación automática y reconocimiento de partes representativas del entorno como uno de los pasos esenciales hacia la generación automática de modelos BIM (Building Information Models) en entornos habitados. Específicamente, se propone un procedimiento para identificar partes esenciales de la estructura de interiores de edificios en entornos altamente desordenados y con un alto componente de oclusión (Figura 1). La dificultad en el tratamiento de millones de puntos inconexos en un espacio no estructurado con fines de inteligencia artificial, hace especialmente atractiva esta línea de investigación, aun no desarrollada en la comunidad científica. El artículo expone una solución a través de etiquetado dinámico y aprendizaje en varias fases que finaliza con la reconstrucción de la superficie básica de interiores (paredes, suelo y techo) y la identificación de partes importantes en el modelo BIM en interiores (puertas, ventanas, armarios, etc). La técnica presentada en este artículo se ha experimentado con éxito sobre datos 3D de edificios proporcionados por empresas profesionales en digitalización con láser escáners de media distancia., Este trabajo ha sido realizado bajo financiación del National Science Foundation (NSF) de Estados Unidos en el proyecto “Automating the Creation of As-built Building Information Models” CMMI-0856558 , desarrollado en la Universidad de Carnegie Mellon, Pittsburgh, PA, USA. "

[ES] En este trabajo se presenta una estrategia de control no lineal para la estabilización de un helicóptero de cuatro rotores. El algoritmo de control se basa en el análisis de Lyapunov y en la técnica de las saturaciones anidadas. La estrategia de control es muy fácil de implementar, siendo tal que es independiente del helicóptero de cuatro rotores que se pretenda controlar. El ajuste de las ganancias del algoritmo de control es muy sencillo, en comparación con otros algoritmos propuestos en la literatura. La estrategia de control propuesta ha sido implementada sobre un sistema de tiempo real para el control de un mini- helicóptero de cuatro rotores. Los resultados obtenidos, comparados con un algo- ritmo lineal LQR, muestran que las prestaciones del algoritmo propuesto son muy superiores a las obtenidas a partir de un algoritmo lineal LQR., [EN] We present in this paper a nonlinear control algorithm to stabilize a mini-helicopter having four rotors. The control strategy is based on the Lyapunov analysis and on a nested saturation functions. The control law is simple to implement and very easy to tuning with respect to the others proposed in the literature. The proposed strategy has been successfully applied to the mini-rotorcraft, and the experimental results have shown that the controller performs satisfactorily even when significant disturbances are introduced into the system. Further, experimental results show that the proposed nonlinear controller performs better than an LQR linear controller., Este trabajo ha sido parcialmente subvencionado por el Ministerio de Educación y Ciencia Español, dentro del programa de ayudas a jóvenes investigadores en su convocatoria del año 2004, y por el proyecto CICYT DPI2005-09327-C02.

A system including Global Positioning Systems (GPS) and digital cartography is a good solution to carry out vehicle's guidance. However, it has inconveniences like high sensibility to multipath and interference when the GPS signal is blocked by external agents. Another system is mandatory to avoid this error. This paper presents a cooperative system based on GPS and Inertial Navigation Systems (INS) for automated vehicle position. The control system includes a decision unit to choose which value is the correct. In case GPS is working at top precision, it takes the control. On the other part, GPS signal can be lost and inertial control system guides the car in this occasion. A third possibility is contemplated: we receive the signal from GPS but the accuracy is over one meter. Now, position value is obtained by means of both systems. Experimental results analyze two situations: guidance in an urban area where GPS signal can be occluded by buildings or trees during short time intervals and the possibility of loss of the signal in long time to simulate the circulation in tunnels. Good results have been observed in tests and it demonstrates how a cooperative system improves the automated vehicle guidance., This work was carried out with the support of projects ISAAC2-SARA (CICYTDPI2005-0798-C03-C01), ENVITE (Ministerio de Fomento T7/06) and CSIC 13P program, co funded by the European Social Fund