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[EN] In a previous paper the authors compared the AC-AC converters, useful for the frequency regulation in hydroelectric microplants varying the power dissipated in ballasts loads, with the new proposal consisting in a bridge three-phase rectifier using diodes with a serial switch with the load that is switched with symmetric angle. The paper showed that the aforementioned rectifier accomplishes to improve the power factor at the generator output, except for low power consumed by users, near to its minimal value. A way to solve this problem consists in to use three bridge single-phase rectifier using diodes with a serial switch with the load that is switched with symmetric angle. As a consequence, the objective of this article is to carry out a comparison between the aforementioned single-phase rectifier and the AC-AC converter, regarding the power factor at the output of the electric generator of hydroelectric micro-plants that regulate frequency by means of the ballast-load method., [ES] En un trabajo anterior se compararon los convertidores de corriente alterna/corriente alterna (AC-AC), típicamente utilizados para la regulación de frecuencia en microcentrales hidroeléctricas variando la potencia disipada en cargas lastres, con un rectificador trifásico a diodos tipo puente con un interruptor, en serie con la carga, conmutado con ángulo simétrico. En el mismo, se demostró que, con dicho rectificador, se logra mejorar el factor de potencia a la salida del generador eléctrico, excepto para potencias consumidas por los usuarios cercanas a su valor mínimo. Una vía para solucionar este problema consiste en emplear una terna de rectificadores monofásicos a diodos tipo puente con un interruptor, en serie con la carga, conmutado con ángulo simétrico. Así, el objetivo del presente artículo es comparar al rectificador monofásico mencionado y el convertidor de AC-AC, esquema empleado actualmente, respecto a parámetros de interés como es el factor de potencia a la salida del generador eléctrico de las microcentrales hidroeléctricas que regulan frecuencia por el método de carga lastre.

[ES] El número de personas con problemas de movilidad está creciendo en los últimos años en los países desarrollados, como consecuencia de una mayor esperanza de vida y del gran número de accidentes de tráfico. La posibilidad de transferir y adaptar resultados del campo de la robótica a este colectivo resultaría de enorme interés toda vez que repercuta en una mejor calidad de vida y una mayor integración social. En este artículo presentamos la silla de ruedas robotizada SENA, que es el resultado de un proyecto de investigación desarrollado en el Dpto. de Ingeniería de Sistemas y Automática de la Universidad de Málaga (España). SENA se basa en una silla eléctrica comercial a la que se ha integrado una serie de sensores y dispositivos que son gestionados mediante un ordenador portátil. Este prototipo se caracteriza por su capacidad para la navegación autónoma en espacios interiores, así como por su facilidad para interactuar y cooperar con el usuario o personas del entorno gracias, entre otros, a una arquitectura software desarrollada específicamente para robots asistentes. En este artículo se describen los principales elementos hardware y software de SENA, se ilustra su funcionamiento y se exponen algunas de las reflexiones y conclusiones derivadas del desarrollo de este prototipo., [EN] In our society, the number of physically impaired people who need some type of mechanical aid for mobility is quickly increasing over time. Advances in technology have permitted the development of robotic wheelchairs which are able to relieve users from tedious operations, like manually controlling the wheelchair along corridors or crowded areas. This paper presents the robotic wheelchair SENA which is the result of a long-term research project at the University of Málaga (Spain). SENA is based on a commercial powered wheelchair that has been endowed with a variety of sensors and devices managed by the user’s laptop. Other features of the SENA prototype are the ability for autonomous navigation within office-like scenarios and high-level human-vehicle interaction and cooperation, that is based on a specific software architecture for assistant robotics. This paper describes technical details about both the hardware and software of SENA, illustrates its performance within real scenarios, and gives some conclusions obtained from our experience., Los autores desean agradecer el inestimable esfuerzo y dedicación de un gran número de investigadores, alumnos y doctorandos que han trabajado en el desarrollo de SENA. Este trabajo ha sido subvencionado por el Ministerio de Educación, mediante los proyectos de investigación CICYT-DPI2005-01391 y CICYT-DPI2002-01319.

[ES] Este art́ıculo presenta un nuevo sistema de rehabilitación capaz de adaptarse al estado psicofisiológico del paciente durante tareas de rehabilitación robótica. Con este tipo de terapia se puede maximizar la motivación y participación del paciente durante la actividad de rehabilitación. En este trabajo se extienden los resultados del estudio presentado en (Badesa et al., 2014b), realizado con sujetos sanos, a su utilización con pacientes que hayan sufrido un accidente cerebrovascular. En una primera parte del art́ıculo se presentan los distintos componentes del sistema adaptativo, y se realiza una comparativa de distintas técnicas de aprendizaje automático para clasificar el estado psicofisiológico del paciente entre tres estados posibles: estresado, nivel de excitación media y relajado. Finalmente, se muestran los resultados del sistema autoadaptativo con un paciente con ictus en fase crónica, que modifica el comportamiento del robot de rehabilitación y de la tarea virtual en función de las medidas de las señales fisiológicas., [EN] This paper presents a new rehabilitation system that is able to adapt its performance to patient's psychophysiological state during the execution of robotic rehabilitation tasks. Using this approach, the motivation and participation of the patient during rehabilitation activity can be maximized. In this paper, the results of the study with healthy subjects presented in (Badesa et al., 2014b) have been extended for using them with patients who have suffered a stroke. In the first part of the article, the different components of the adaptive system are exposed, as well as a comparison of different machine learning techniques to classify the patient's psychophysiological state between three possible states: stressed, average excitation level and relaxed are presented. Finally, the results of the auto-adaptive system which modifies the behavior of the rehabilitation robot and virtual task in function of measured physiological signals are shown for a patient in the chronic phase of stroke., Este trabajo ha sido financiado por el Plan Nacional de I+D+i a través de los proyectos, “Interpretación de la intención y actuación humana mediante señales ˜ biomédicas y el análisis cinemático y dinámico del movimiento” (DPI2011-29660-C04- 04) y “Interaccion Persona Robot en entornos semiestructurados bajo criterios de permitividad” (DPI2011-29660-C04-01).

[EN] This paper describes the analysis and modeling of an ultrasonic sensorial structure based on processing algorithm that uses a set of macro-sequences and correlation techniques for obtaining the impulse response of transmission channels simultaneously is proposed. The sensory structure is formed by multiple ultrasonic transducers that transmitting and receiving environment information simultaneously. This processing algorithm employs a pseudorandom macro-sequence obtained from a complementary set of M sequences (M- CSS) which, by auto-correlation and cross-correlation functions, the impulse responses from environment are obtained. The transmission in the ultrasonic system is represented by frequency selective MIMO model, which is analyzed every instant in the process of reflection-transmission-reception of the signals generated. Once the system model of ultrasonic transmission MIMO is developed and correlation algorithms are implemented for the detection of macro-sequences; the mathematical model, the results obtained in the simulation as well as experimental evidence are presented in this paper. These validate the use of the methodology applied to the channel modeling as well as the estimation of the impulse response of the transmission channels to process the received echoes corresponding to an object in front of the sensor system. The model implemented allows it on can develop algorithms and processing techniques, before they are physically implemented, in order to reduce application development time. In all such cases, is possible to obtain the impulse responses produced in the environment due to the reflectors located opposite the sensor system using correlation techniques., [ES] En este artículo se propone el análisis y modelado de una estructura sensorial ultrasónica empleando un algoritmo de procesamiento que utiliza un conjunto de macro-secuencias y técnicas de correlación para obtener respuestas impulsivas de canales de transmisión de forma simultánea. La estructura sensorial está formada por múltiples transductores ultrasónicos que transmiten y reciben información del entorno simultáneamente. Este algoritmo de procesamiento emplea una macro-secuencia pseudo-aleatoria obtenida a partir un conjunto complementario de M secuencias (M-CSS) con las cuales, mediante funciones de auto-correlación y correlación cruzada, se generan las respuestas impulsivas del entorno. Para modelar el sistema de transmisión ultrasónico se emplea el modelo MIMO de frecuencia selectiva, con el cual se logra analizar cada instante del proceso de emisión-reflexión-recepción de las señales generadas. Una vez que el modelo del sistema de transmisión ultrasónico MIMO es desarrollado y los algoritmos de correlación son implementados para la detección de las macro-secuencias, se presenta en este documento el modelo matemático y los resultados obtenidos en las simulaciones así como en las pruebas experimentales. Estos validan la utilización de la metodología del modelado de canal aplicado, como de la estimación de las respuestas impulsivas de los canales de transmisión al procesar los ecos recibidos correspondientes a un objeto frente al sistema sensor. El modelo implementado permite desarrollar sobre de él, algoritmos y técnicas de procesamiento, antes de que estos sean implementados físicamente, con el fin de reducir el tiempo de desarrollo de aplicaciones. En cada uno de los casos considerados, se logró obtener las respuestas impulsivas considerando que está presente un objeto frente a la estructura sensorial., Este trabajo ha sido posible gracias a el ministerio de educación y ciencia español (PROYECTO RESELAI: TIN2006- 14986-CO2-01); al Ministerio de Fomento (Proyecto VIATOR: ref 70025-T05); y al Fondo Ramón Álvarez-Buylla de Aldana (ADCESUDRU FRABA715/10).

[ES] Este artículo aborda el problema de seguimiento de trayectoria de un aerodeslizador subactuado. Esta clase de sistemas es difícil de controlar debido a que su movimiento está sujeto a una restricción no holonómica de segundo orden. La resolución de este complejo problema requiere la descomposición de la dinámica del sistema en dos subsistemas (posición y orientación) para los que se diseña una ley de control basada en dos controladores no lineales en cascada. El lazo externo de control calcula los valores de la fuerzas en el sistema inercial Fx y Fy que deberían aplicarse al aerodeslizador para seguir la trayectoria deseada. A partir de estas fuerzas se determina la referencia para la orientación, ψc, entrada del lazo interno. Por su parte, el lazo interno intenta controlar la orientación para de esta forma seguir las referencia ψc del lazo externo. Ambos controladores se han diseñado teniendo en cuenta la saturación de los actuadores. En particular, el principal resultado de este artículo muestra que en los casos donde la trayectoria está adecuadamente definida, es posible ajustar los parámetros del controlador para evitar la saturación de los actuadores. Este trabajo demuestra de forma teórica la estabilidad asintótica global del error de seguimiento bajo la acción del controlador propuesto. Además, mediante simulaciones, se analiza el comportamiento del sistema y el significado práctico de los resultados teóricos., [EN] This paper deals with the interesting problem of trajectory tracking of an underactuated hovercraf. This system is difficult to control because it exhibits second order nonholonomic restrictions on its movement. In order to solve the control problem the dynamics of the system is discomposed in two subsystems (one for position and another for orientation) and a nonlinear control law based on two nonlinear cascaded controllers is designed. On one hand the outer, loop computes the forces that are necessary to track the spatial trajectory Fx and Fyin the inertial frame. Based on this forces, the reference for the orientation ψc is computed and it is feedback to the inner loop. On the other hand, the inner loop tries to converge the orientation to the reference ψc given by the outer loop. Both controllers are designed taking into account saturation of the actuators. In fact the main result of this paper shows that if the reference trajectory is given properly it is possible to avoid saturation of the actuators. With adequate selection, global asymptotic stability of the tracking error under the proposed control law is theoretically demonstrated. In addition simulations are made in order to analyze the performance of the control law and the practical meaning of the theoretical results., Los autores quieren agradecer el apoyo recibido del Ministerio de Ciencia e Innovación a través del Proyecto DPI2009-14552-C02

[ES] En este artículo abordamos el problema de la construcción del mapa visual de un entorno mediante un robot móvil, ubicándose, por tanto, en el ámbito del problema de SLAM (Simultaneous Localization and Mapping). La solución presentada en este artículo se fundamenta en el uso de un conjunto de imágenes para representar el entorno. De esta manera, la estimación del mapa se plantea como el cálculo de la posición y orientación de un conjunto de vistas omnidireccionales obtenidas del entorno. La idea desarro- llada se separa de la concepción habitual de mapa visual, en la que el entorno estárepresentado mediante un conjunto de puntos tridimensionales definidos respecto de un sistema de referencia. En el caso presentado, se considera que el robot estáequipado con un único sensor visual omnidireccional que permite detectar un conjunto de puntos de interés de las imágenes que, a continuación, son representados mediante un descriptor visual. El proceso de construcción del mapa se puede resumir de la siguiente manera: cuando el robot se mueve por el entorno captura imágenes omnidireccionales y extrae un conjunto de puntos de interés de cada una de ellas. A continuación, se buscan correspondencias entre la imagen capturada y el resto de imágenes omnidireccionales existentes en el mapa. Si el nú mero de correspondencias encontradas entre la imagen actual y alguna de las imágenes del mapa es suficiente, se calcula una transformación consistente en una rotación y translación. A partir de estas medidas podemos deducir la localización del robot con respecto a las imágenes almacenadas en el mapa. Se presentan resultados obtenidos en un entorno simulado que validan la idea presentada. Además, se han obtenido resultados experimentales utilizando datos reales que demuestran la validez de la solución presentada., [EN] This paper deals with the problem of Simultaneous Localization and Mapping (SLAM). The solution presented is based on the utilisation of a set of images to represent the environment. In this way, the estimation of the map considers the computation of the position and orientation of a set of omnidirectional views captured from the environment. The proposed idea sets apart from the usual representation of a visual map, in which the environment is represented by a set of three dimensional points in a common reference system. Each of these points is commonly denoted as visual landmark. In the case presented here, the robot is equipped by a single omnidirectional visual sensor that allows to extract a number of interest points in the images, each one described by a visual descriptor. The map building process can be summed up in the following way: as the robot traverses the environment, it captures omnidirectional images and extracts a set of interest points from each one. Next, a set of correspondences is found between the current image and the rest of omnidirectional images existing in the map. When the number of correspondences found is enough, a transformation is computed, consisting of a rotation and a translation (up to an unknown scale factor). In the paper we show a method that allows to build a map while localizing the robot using these kind of observations. We present results obtained in a simulated environment that validate the proposed idea. In addition, we present experimental results using real data that prove the suitability of the solution., Este trabajo se ha llevado a cabo gracias en parte al Ministerio de Ciencia e Innovacion a trav ´ es del proyecto DPI2010-15308, con tÍtulo ”Exploración integrada de entornos mediante ´ robots cooperativos para la creacion de mapas 3D visuales y to- ´ pologicos que puedan ser usados en navegaci ´ on con 6 grados ´ de libertad”

[EN] This work describes a set of teaching materials that have been developed to support the learning of digital control. In particular, it presents a set of interactive tools and the project Duino-Based Learning (DBL) that has been designed to develop experimental practices of digital control using Arduino. In addition, the paper depicts the contents of a digital control course, taught in the framework of an industrial engineering degree, and how the developed tools are used in its teaching., [ES] En este trabajo se describen un conjunto de materiales pedagógicos que han sido desarrollados para dar soporte a la docencia del control digital. En particular, se presentan un conjunto de herramientas interactivas y el proyecto Duino-Based Learning (DBL) pensado para desarrollar prácticas experimentales de control digital utilizando Arduino. Además, se describe el contenido de un curso de control digital, que se imparte en el marco de una titulación de ingeniería industrial, y como se utilizan las diferentes herramientas desarrolladas en su docencia., El trabajo de E. Lerma ha sido financiado por la donación de Mathworks UPC-I-01523. El trabajo de R. Griñó ha sido parcialmente financiado por el Gobierno de España a través de la Agencia Estatal de Investigación Proyecto DPI2017-85404-P, la Generalitat de Catalunya a través del Proyecto 2017 SGR 872 y la donación de Mathworks UPC-I-01523. El trabajo de R. Costa-Castelló ha sido parcialmente financiado por el Gobierno de España a través de la Agencia Estatal de Investigación Proyecto DOVELAR ref. RTI2018-096001-B-C32 (MCIU/AEI/FEDER, UE) y “María de Maeztu Seal of Excellence to IRI” (MDM-2016-0656), la Generalitat de Catalunya a través del Proyecto 2017 SGR 482 y la donación de Mathworks UPC-I-01523.

[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] La destilación por membranas es un proceso de separación impulsado térmicamente en fase de investigación. Esta tecnología destaca principalmente por la simplicidad del proceso y su baja temperatura de operación, lo que permite que pueda ser alimentada con energía solar de media-baja temperatura. Así, la destilación por membranas se ha convertido en una solución prometedora, eficiente y sostenible para desarrollar plantas de desalación de pequeño o mediano tamaño en lugares aislados con buenas condiciones de radiación. No obstante, para que esta tecnología pueda llegar a ser implementada a escala industrial se debe seguir investigando y mejorando aspectos relacionados tanto con el diseño de las membranas y de los módulos como con la propia operación de estos. En relación con la operación, el desarrollo de modelos y técnicas de control cobran un papel fundamental. En este trabajo se presenta una revisión de las técnicas de control y modelado aplicadas en este campo, describiendo las principales metodologías empleadas y los retos futuros que quedan por abordar, incluyendo además un ejemplo ilustrativo., [EN] Membrane distillation is a termally-driven separation process under investigation. This technology stands out for the simplicity of the process and for its low operating temperature, which allows it to be combined with low grade solar energy. Thus, membrane distillation has become a promising, effcient and sustainable solution for the development of small-medium stand-alone desalination facilities to be implemented in offgrids areas with good irradiance conditions. However, in order to develop this technology on an industrial scale, research must continue to improve aspects related to both the design of membranes and modules and their operation. Regarding the operation, the development of models and control techniques play a fundamental role. This paper presents a review of the control and modeling techniques applied in this field, describing the main methodologies employed and the future challenges to be addressed, also including an illustrative example., Este trabajo ha sido financiado con el Proyecto I+D+i del Plan Nacional DPI2017-85007-R del Ministerio de Ciencia, Innovacion y Universidades y Fondos FEDER. Juan D. Gil quiere ´ agradecer al Plan Propio de Investigacion y Transferencia de la ´ Universidad de Almer´ıa por la financiacion de su contrato pre- ´ doctoral.

[ES] Este artículo da seguimiento a previas experimentaciones actualmente publicadas acerca de la minimización de ruido ópticoeléctrico en los sistemas de barrido óptico OSS (en inglés, Optical Scanning Systems), implementando técnicas computacionales para el reconocimiento de los patrones que se generan de cada fuente de referencia y que son utilizadas para indicar una coordenada que el OSS monitoreará. Técnicas como análisis linear discriminante LDA (en inglés, Linear Discriminant Analysis) y regresión lineal LR (en inglés, Linear Regression) fueron implementadas para discriminar las señales causadas por otras fuentes distintas a las de referencia. Para aumentar la eficiencia de estos modelos fueron implementados codificación predictiva lineal LPC (en inglés, Linear Predictive Coding) y Cuantiles como extractores de características. Los resultados fueron alentadores con tasas de reconocimiento mayores al 91.2 %, alcanzando en algunos casos una exactitud del 100 %., [EN] This paper is a follow-up to previous researches already published regarding the minimization of optical-electrical noise in optical scanning systems OSS, by the implementation of computational techniques for pattern recognition generated by each reference source used to indicate a coordinate that the OSS will be monitoring. Techniques such as linear discriminant analysis LDA and linear regression LR were implemented in order to discriminate the signals caused by other sources different to the references. In order to enhance the efficiency of these models was implemented linear predictive coding LPC and quantiles as features extractors. The results were encouraging with rates of recognition greater than 91.2 %, reaching in some cases an accuracy of 100 %.

[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.

[ES] La determinación de la posición angular instantánea del rotor es parte integral del control en los accionamientos de Motores de Reluctancia Conmutada (MRC). La medición directa de esta variable adiciona complejidad y costo al sistema y no siempre da buenos resultados. Esto ha motivado el desarrollo y prueba de estimadores de la posición angular del rotor que utilicen solamente las mediciones de las variables eléctricas del MRC. En este trabajo se presentan dos variantes del Estimador de Horizonte Deslizante (MHE) para estimar la velocidad y la posición angular del rotor del MRC MFR 132.5, empleando dos modelos distintos del motor, uno de caja blanca y otro de caja gris. Se muestran los resultados de la simulación de los estimadores diseñados para estimar la velocidad y la posición angular del rotor durante el arranque hasta haber activado consecutivamente todas las fases y para estimar estas variables cuando el motor trabaja regularmente y aparecen perturbaciones en el torque de la carga, considerando en ambos casos un error en la estimación de la posición angular de partida y la presencia de ruidos en las mediciones. Los resultados demuestran que este tipo de estimadores realiza estimaciones satisfactorias del estado del motor, aún ante la presencia de perturbaciones en el torque de la carga, siendo mejores cuando se utiliza un modelo gris del sistema., [EN] The measure of the instant angular position of the rotor is integral part of the control of Switching Reluctance Motors (SRM) drivers. The direct measurement of this variable adds complexity and cost to the system and it doesn’t give good results sometimes. That has motivated the development and test of estimators for the rotor angular position that only use the measurements of the electrical variables of the SRM. In this work are presented two variants of a Moving Horizon Estimator (MHE) for estimating the speed and rotor angular position of the SRM MFR 132.5. Each variant uses a different model of the motor, a white box model and a grey box model, both of them presented in this paper too. It was carried out the simulation on PC of the designed estimators for estimating the speed and the angular position of the rotor in three tests under different conditions and considering an error in the initial estimation of the angular position and noisy measurements. The results show that this kind of estimator gives good estimations, which are better if a grey model of the system is used.

[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.

[ES] En este artículo se presenta la revisión de una técnica de muestreo de especial interés para aplicaciones a sistemas roboticos dedicados a la teledetección. Esta técnica es conocida como muestreo adaptativo. En este artículo se realiza una recopilación de las principales técnicas de muestreo adaptativo aplicados a la robótica, haciendo uso de la planificación de trayectorias. Finalmente, se destaca un conjunto de proyectos actualmente en desarrollo, sobre aplicaciones reales de la técnica de muestreo adaptativo en la robótica., [EN] In this paper, a robotics sampling methodology known as Adaptive Sampling (AS) is reviewed. Although the method is not yet widespread in robotics, it plays an important role in remote sensing applications over rapidly changing environments. This article gives an introduction to AS and summarizes the main AS techniques and algorithms applied to robotics. Finally, a number of projects currently under development using AS to solve relevant monitoring or sampling issues, are highlighted.

[ES] Diversos tipos de plataformas robóticas son empleadas habitualmente para la generación de claves gravito-inerciales en simuladores. Además del control de los actuadores, dichas plataformas deben ejecutar complejos algoritmos de control conocidos como algoritmos de washout, que deben ser ajustados para que el movimiento generado sea similar al simulado. El ajuste de dichos algoritmos es complejo por el elevado número de parámetros que poseen. Además, dicho ajuste se ha venido realizando tradicionalmente de modo manual mediante evaluaciones subjetivas. En este trabajo, los autores proponen un método automático de ajuste basado en optimización heurística, métricas objetivas, y simulación de la plataforma robótica para conseguir realizar el ajuste de manera más rápida. Se valida la corrección de las soluciones, y se comparan diversas técnicas de optimización, para concluir que la técnica más apropiada es la de los algoritmos genéticos., [EN] Motion cueing algorithms are commonly used in vehicle simulators to control robotic motion platforms. These algorithms usually have a significant number of parameters that need to be tuned. This process has been traditionally performed in a pilot-inthe-loop subjective manner. The authors propose a simulationbased objective and automatic method using heuristic optimization. Several schemes are proposed, assessed and compared in this paper, showing that a genetic algorithm is the one that suits best this problem.

[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.

[EN] Neurotechnologies are those technologies aimed to study the nervous system, or to improve its function. In rehabilitation and assistance this term encompasses a very varied set of them. This paper reviews recent advances made in Spain in the investigation, development, and application of the technologies that play complementary and supportive roles in the rehabilitation and assistive function. Besides, it reviews the progresses in technology transfer and clinical applications of neurotechnologies., [ES] Se denominan neurotecnologías a aquellas tecnologías dirigidas al estudio del sistema nervioso o a mejorar su función. En el ámbito de la rehabilitación y asistencia el término engloba un conjunto muy variado de ellas. En este artículo se revisan los avances logrados en España en la investigación, desarrollo y aplicación de las tecnologías que juegan diversos papeles auxiliares en la función rehabilitadora y asistencial. Igualmente, se revisan los progresos en trasferencia tecnológica y en usos clínicos de las neurotecnologías., Los autores quieren agradecer el apoyo de NEUROTEC – Red Temática de Investigación en Neurotecnologías para la Asistencia y la Rehabilitación (DPI2015-69098-REDT), financiada por Ministerio de Economía y Competitividad.

[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

[ES] En este artículo se describe el diseño de tres herramientas didácticas enfocadas al aprendizaje de sistemas de control implementadas en el software de instrumentación virtual LabVIEW. Estas herramientas están dirigidas al análisis de estabilidad en sistemas de control, el diseño de compensadores utilizando la técnica del lugar geométrico de las raíces y el diseño de compensadores utilizando la técnica de respuesta en frecuencia con trazas de Bode. Cada una de estas herramientas didácticas cuenta con una interfaz gráfica amigable con el usuario. La ventaja de estas herramientas didácticas es que incluyen opciones para realizar simulación en las áreas de control que software especializado no tiene., [EN] This paper describes the design of three didactic tools focused on learning of control systems implemented in LabVIEW virtual instruments software. These tools are dedicated to stability analysis in control systems, compensator design using root locus approach and Bode diagrams in the frequency domain. Each of them has a friendly interface with the user. The advantage of these didactic tools is the several options to simulate some characteristics referent to control in contrast with others teaching tools.

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.

[EN] This paper aims to describe Lázaro, which is a small mobile robot that has an arm designed especially to provide an additional contact point with the ground that can be used to improve the tipover stability and to overcome obstacles. Specifically, the description of the mechanical structure and electronic components for perception, communication and control is discussed. Subsequently, the operating characteristics of the robot are reviewed in terms of kinematics, control architecture, operating modes and interface. Finally, a description of some performance tests is presented., [ES] Este artículo tiene por objetivo describir a Lázaro, el cual es un pequeño robot móvil que posee un brazo diseñado especialmente para propiciar un punto adicional de contacto con el suelo que puede utilizarse para mejorar la estabilidad al vuelco y superar obstáculos. Específicamente, se aborda la descripción de la estructura mecánica así como los componentes electrónicos destinados a percepción, comunicación y control. Posteriormente, se revisan las características de funcionamiento de este robot, en cuanto a su cinemática, arquitectura de control, modos de operación e interface. Finalmente, se hace una descripción de algunas pruebas de funcionamiento., Este trabajo ha sido financiado parcialmente por el Decanato de Investigación de la Universidad Nacional Experimental del Táchira con el proyecto 01-020-2010. Además, por el proyecto español DPI 2015-65186-R de la CICYT, el proyecto andaluz PE2010 TEP-6101 y la Asociación Universitaria Iberoamericana de Postgrado (AUIP). .

[ES] Los laboratorios Web (WebLabs) son recursos cada vez más utilizados en las carreras técnicas universitarias. Cuando se presentan integrados en un sistema de gestión de aprendizaje (LMS, Learning Management System) se obtienen una serie de ventajas para alumnos y docentes entre las que destaca el hecho de mostrarse en un entorno conocido y la posibilidad de personalizar la experiencia gracias a la identificación de usuarios que realiza el LMS. Este trabajo muestra un WebLab sobre control Proporcional-Integral-Derivativo (PID), un contenido fundamental de las asignaturas de Automática que se encuentra en todos los grados de Ingeniería Industrial. Este WebLab ha sido desarrollado mediante una metodología innovadora con la que se obtiene un recurso de aprendizaje eficaz basado en un paquete SCORM (Shared Content Object Reference Model). SCORM es el estándar de contenidos de e-learning más utilizado y es compatible con la mayoría de los LMS del mercado, esto permite que el WebLab pueda ser reutilizado fácilmente en diferentes entornos LMS. El WebLab contiene un plan de aprendizaje que incluye una serie de recursos de utilidad docente como teoría de control PID, pruebas de evaluación, un laboratorio virtual de control PID de un motor de corriente continua y experimentos personalizados para cada alumno cuyos resultados son almacenados en el LMS. Este WebLab se ha presentado en el LMS institucional de la Universidad de Jaén a 340 alumnos de la asignatura “Automática Industrial” en el curso 2014-15. Los datos de uso han permitido realizar diversas evaluaciones que demuestran que los alumnos que lo han completado han obtenido un rendimiento excelente en el propio WebLab, han conseguido unos resultados muy superiores al resto de alumnos en la evaluación final de la asignatura y lo han valorado muy positivamente. También se ha demostrado la reusabilidad del WebLab en diferentes LMS compatibles con SCORM (ILIAS y Moodle) analizando los problemas que se han planteado en este sentido., [EN] Web laboratories (WebLabs) are education resources that are increasingly used in university technical grades. When they are presented integrated into a learning management system (LMS) several advantages for students and teachers are obtained, e.g. laboratories are shown in a familiar environment and the experience can be customized thanks to the user identification performed by the LMS. A Proportional-Integral-Derivative (PID) control WebLab has been created in this work, PID control is a fundamental content of the Automatic subjects found in all grades of Industrial Engineering. This WebLab was developed through an innovative methodology that generates an effective learning resource based on Shared Content Object Reference Model (SCORM). SCORM is the more used standard for e-learning contents; it is compatible with most LMS market, this way the WebLab can be easily reused in different LMS environments. The WebLab presented in this paper is based on a learning path that includes a series of useful learning resources such as PID control theory, assessment tests, a PID control virtual laboratory (VL) of a DC motor and customized experiments for each student whose results are stored in the LMS. This WebLab has been presented in the institutional LMS of the University of Jaén to 340 students of the subject “Industrial Automation” in the 2014-15 course. Several evaluations have been performed from the data obtained in the WebLab. Evaluations have shown that students who completed the WebLab have achieved excellent performance in the WebLab itself, they have achieved higher results than remaining students in the final evaluation of the course and they have highly positively valued the WebLab. It has also demonstrated the reusability of the WebLab in different SCORM-compliant LMS (Moodle and ILIAS) analyzing the problems that have arisen in this regard., Este trabajo ha sido realizado parcialmente gracias al apoyo de los proyectos PID30-2014-16, DPI2011-27284 y PI10-AGR6616.

[ES] En esta investigación se realiza un análisis para el modelado y la caracterización de los parámetros del proceso de soldadura por fricción agitación (FSW) a partir de las señales vibro-acústicas generadas por el proceso. El modelo se basa en una red neuronal empleada para predecir los parámetros del proceso de soldadura a partir de la medición on-line de las señales generadas durante su ejecución. En los ensayos se han soldado chapas de aluminio AA1050 H24 con 3 mm de espesor, y las señales del proceso de soldadura han sido adquiridas empleando un sistema de adquisición NI USB-9234. Como entradas para el modelo basado en la Red Neuronal Artificial (RNA) se han empleado parámetros de caracterización de las señales a partir de la señal temporal y su descomposición a partir de la aplicación de Transformada Wavelet. Como salidas del modelo se han escogido los parámetros del proceso: velocidad de rotación, avance y diseño de la herramienta. Se ha empleado una red multicapas feed-forward, estudiándose diferentes topologías y algoritmos de entrenamiento. Los resultados obtenidos a partir de la comparación de los datos experimentales y los estimados por la RNA, demuestran la validez del modelo obtenido a partir de las investigaciones, el cual abre la puerta a avances en el control automático de los parámetros del proceso a partir de las señales vibro-acústicas, como línea natural de continuidad para futuras investigaciones., [EN] This paper presents an analysis of the correlation between acoustic emission (AE) signals and the main parameters of friction stir welding (FSW) process, based on artificial neural networks (ANN). The AE signals have been acquired by the data acquisition instrument NI USB-9234, applied during the welding process carried out on plates of 3 mm thick of aluminium AA1050 alloy. Statistical and temporal parameters of discomposed EA signals using Wavelet Transform (WT) have been used as input of the ANN, while the outputs of model include the welding parameters: tool rotation speed and travel speed, as well as the tool profile. A multilayer feed-forward ANN has been selected and trained, using different algorithms and network architectures. The parameters provided by the ANN constitute the model and the characterization of the FSW process; finally an analysis of the comparison between the measured and the calculated data is presented, validating the results. The model obtained can be used to develop the automatic control of the parameters of the FSW process, based on vibro-acoustic signals, which constitutes the following step in this research line., Esta investigación ha sido sufragada parcialmente por el Proyecto Nacional del Gobierno español DPI2011-25007. “Soldadura por fricción-agitación de materiales disimilares. Caracterización por Técnicas de Emisión Acústica e Inteligencia Artificial”.

[ES] En este artículo se presenta un algoritmo para la detección de elipses en imágenes, cuyo objetivo es el cálculo d e la posición 3D de una característica circular en una aplicación robótica. El algoritmo emplea un procedimiento estocástico RANSAC cuya eficiencia ha sido mejorada. El muestreo aleatorio ha sido sustituido por un muestreo guiado sobre las cadenas de contorno de la imagen, que son ordenadas de acuerdo a un criterio de probabilidad de formar parte de la elipse buscada. Esta estrategia disminuye notablemente la cantidad de muestras necesarias, permitiendo que el algoritmo sea adecuado para tiempo real., [EN] In this paper, we present a ellipse detection algorithm developed to measure the 3-D position of a circular feature in a robotic application. The algorithm uses a RANSAC stochastic procedure whose efficiency has been significantly improved, substituting the random sampling with a guided sampling on the curve segments in the image. The contours of the image are first split analyzing their curvature. Then the curve segments are sorted according to their likelihood to be part of the ellipse. We have used the length as a prior indicator of this likelihood. The RANSAC algorithm starts considering only the longer curve segments whilst shorter curve segments are progressively incorporated. This strategy notably diminishes the amount of samples needed and makes the algorithm suitable for real time.

[ES] En el presente artículo se expone el diseño y validación de dos modelos de Estimulación Eléctrica Neuromuscular (E.E.N.M.) para la relación entre parámetros de estimulación y características biomecánicas, siendo cada uno de ellos representativo de dos enfoques diferentes. Uno de ellos fisiológico simplificado, mientras que el otro es un modelo de caja negra basado en red neuronal, por lo que no incluye información sobre las características internas del sistema. En este artículo se exponen las características de cada uno, se describe el equipamiento utilizado y los experimentos para su identificación. Ambos modelos han sido identificados y validados en cinco sujetos sanos. El modelo fisiológico, a pesar de numerosas limitaciones encontradas, ha permitido el estudio en profundidad de los procesos internos y de la multitud de factores que involucran la activación muscular. El modelo en red neuronal, en cambio, presenta una buena precisión pero no proporciona conocimiento sobre los aspectos internos del sistema. Por ello, para una aplicación de control en la que sólo interesen las entradas y salidas del sistema, el modelo de caja negra es la mejor opción. Por otro lado, si se desea tener acceso a las variables internas del sistema neuromuscular bajo E.EN.M., es necesario realizar un análisis exhaustivo para la posterior mejora de las prestaciones del modelo fisiológico aquí presentado., [EN] In this paper, a comparison and validation of two models of Neuromuscular Electrical Stimulation (NMES) for the relationship between stimulation parameters and biomechanical characteristics is presented. Each model is representative of two opposite approaches: the first one is a physiological simplified model, while the second is a black-box model based on neural network, without information about the internal processes of muscle contraction under NMES. The features of each model, equipment used and the experiments are discussed. Five healthy volunteers were enrolled for identification and validation of both models. The physiological model, despite the numerous limitations found, allowed to characterize the internal processes and the variety of factors that involve NMES. The neural network model showed good precision but does not provide knowledge about the system. For a control purposes in which only the input-output relationship are of interest, a black box model can be considered as a good choice, whereas for gaining insight on the internal process involved in NMES, the physiological approach should be improved considerably to improve accuracy and performance., Este trabajo ha sido posible a través de la financiación del proyecto BioMot, 7FP, ref. (611695, 7FP) y el proyecto HYPER, CONSOLIDER INGENIO 2010.ref. CSD2009-00067.

[EN] The behavior of a three-port bidirectional DC-DC converter (TPC) under soft-switching mode applied to hybrid electric systems is analyzed in this paper. The principle of power flow control and the operation under soft-switching mode have been studied to establish the converter operation regions. The parameters considered are the transformer turns ratio and the leakage inductances, which establish the maximum power that can be transferred. As a result, design considerations to operate the TPC under soft-switching mode within a wide operation range, by using the conventional modulation strategy, are presented. Experimental results are included to validate the proposal., [ES] En este trabajo se analiza la operación con conmutación suave de un convertidor CC-CC bidireccional de tres puertos (CTP) para sistemas eléctricos híbridos. Se estudia el principio de control de flujo de energía y la operación con conmutación suave para establecer sus regiones de operación. A partir de este análisis se definen criterios de diseño para operar el CTP con conmutación suave en un amplio rango de funcionamiento. Los parámetros considerados son las relaciones de transformación y las inductancias de dispersión del transformador, las cuales determinan la máxima potencia que puede ser transferida. Se presentan resultados experimentales para validar el análisis.

[ES] En el contexto del Hogar Digital, donde múltiples sistemas de muy diversa índole tienen que trabajar conjuntamente, se han hecho muchos esfuerzos encaminados a conseguir un estándar de comunicaciones que permita la interoperabilidad entre los mismos. El protocolo Digital Home Compliant (DHC) persigue ese objetivo creando una red que ofrece servicios comunes a los distintos dispositivos como son los de localización, eficiencia energética o seguridad. Para formar parte de la red DHC y poder interactuar con ella, es necesario el desarrollo de un adaptador software para cada dispositivo que actúa como intermediario con la red. Dado que dichos adaptadores tienen una proporción de código común bastante alta, y que el código específico que permite controlar el dispositivo suele venir dado por el fabricante, se plantea en este trabajo automatizar el proceso de generación de adaptadores, siguiendo el paradigma de la Arquitectura Dirigida por Modelos (ADM). Una vez generado el código partir de una plantilla y del modelo SysML del sistema, el adaptador se puede desplegar automáticamente, y como consecuencia, mejorar la interoperabilidad del sistema. Para ilustrar las ventajas de la propuesta, se plantea el caso de estudio particular de la generación del adaptador DHC para el robot de servicio Roomba., [EN] In the context of the Digital Home, where multiple heterogeneous systems live together, many efforts have been made to achieve the standardization that will guarantee the interoperability among them. The Digital Home Compliant (DHC) open communication protocol arises to meet that requirement by means of a software adapter for each device that acts as intermediary with the DHC network. Based on the fact that all the adapters have a high proportion of source code in common, this paper aims to go a step further in the use of the protocol automating the adapters’ process generation, following the Model Driven Architecture approach. The Web Services java code is created from a template and a SysML model of the system. The case of study of a specific adapter development – Roomba service robot – is explained in this communication to illustrate the advantages of this proposal., Este trabajo ha sido posible gracias al soporte financiero ofrecido por el Departamento de Ciencia y Tecnología, Ministerio de Industria, Energía y Turismo y a los fondos FEDER. Nos gustaría agradecerle a la Universidad de Oviedo la correcta gestión del proyecto DHCompliant2 (TSI-020100-2011-313), así como a los miembros de dicho consorcio, Ingenium, Ingeniería y Domótica S.L. y Domotica DaVinci.

[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.

[ES] En este artículo se presenta, en forma de tutorial, una visión de conjunto de la situación actual del problema de la toma de decisiones en robótica. El estudio se plantea de forma amplia e integradora y, por tanto, intentando no entrar en detallar soluciones concretas para problemas también concretos. El artículo está centrado sobre todo en las decisiones de alto nivel que debe tomar un robot, y no en problemas de más bajo nivel, que se solucionan empleando técnicas tradicionales de control o mediante algoritmos muy específicos. Nos referimos a “toma de decisiones” de un robot en el sentido amplio de determinar las actividades a realizar por el robot. Es decir, sin hacer ninguna exclusión a priori, basada en cuestiones tales como la estrategia de toma de decisiones empleada, el tipo de robot, las tareas que puede realizar, etc. El artículo está estructurado en una serie de secciones, en las que se tratan diversos temas de interés en robótica, desde la perspectiva de la toma de decisiones: autonomía, inteligencia, objetivos, decisiones de alto nivel, estrategias de toma de decisiones, arquitecturas de control, percepción, interacción humano-robot, aprendizaje y emociones., [EN] This paper presents, as a tutorial, an overview of the current state of the decision-making problem applied to robotics. The study is approached in a comprehensive and inclusive way and, therefore, trying not to go into specific solutions for specific problems. The article is focused primarily on high-level decisions to be taken by a robot, not lower-level decision-making problems that are solved using traditional control techniques or with very specific algorithms. We refer to "decisions" of a robot in the broad sense of determining the activities performed by it. That is, without any a priori exclusion based on issues such as the decision-making strategy used, the type of robot, the performed tasks, etc. The article is structured in a number of sections that addresses various topics of interest in robotics, from the perspective of decision-making: autonomy, intelligence, goals, high-level decisions, decision-making strategies, control architectures, perception, human-robot interaction, learning and emotions., Este trabajo ha sido realizado parcialmente gracias al apoyo económico del Gobierno de España a través del proyecto “Interacción igual a igual humano-robot (R2H)”, del Ministerio de Educación y Ciencia, y del proyecto “Una nueva aproximación a los robots sociales (AROS)”, del Ministerio de Ciencia e Innovación.

[ES] En este artículo se describe una aplicación para el diagnóstico energético de plantas azucareras que ha sido desarrollado en el Centro de Tecnología Azucarera. Esta herramienta toma datos del proceso real y mediante la utilización de un modelo estacionario del proceso, utilizando algoritmos de reconciliación de datos basados en técnicas de optimización, es capaz de proporcionar información acerca de variables no medidas, detectar desviaciones de las variables medidas y calcular índices relacionados con la eficiencia energética. Dado que la aplicación se va a particularizar para diferentes fábricas, se han desarrollado herramientas que permiten una rápida reconfiguracíón y reutilización de código. Para ello se ha construido una librería de modelos estacionarios, modulares, parametrizables y reutilizables y se ha empleado un SCADA configurable de desarrollo propio., [EN] This paper describes a software system for the energy diagnosis of sugar factories that has been developed in the Center of Sugar Technology (CTA). This tool takes data from the real process and uses a stationary model (based in energy and mass balances), data reconciliation algorithms and optimization techniques to calculate non measured variables, eliminate errors in measured variables and obtain index of the energy efficiency. This software must be implemented in different factories in Spain. So a set of tools has been developed to allow a fast configuration and code reuse. In particular, a library of stationary, modular and configurable models of sugar process units has been implemented in an Equation Based Object Oriented Modelling Tool and an adaptable SCADA with specific requirements has been developed., Azucarera Ebro S.L y ACOR.

[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).

[ES] Este trabajo propone el diseño y desarrollo de un sistema de alerta al conductor basado en la realimentación de estimulos vibro- táctiles de fuerza con el objetivo de prevenir accidentes de tránsito. El sistema posee dos agarres vibro-tactiles, los cuales se pueden montar facilmente sobre cualquier tipo de vehículo, y un sistema electrónico basado en un sistema de localización y comunicación inalámbrica entre vehículos, que permite calcular en línea una señal de alerta vibro-táctil para avisar al conductor de una posible situación de peligro en los proximos segundos. Un modelo focalizado en factores humanos es propuesto y utilizado para justificar el uso adecuado de estímulos artificiales. Además se describen, el hardware, la comunicación entre vehículos y software embebido. Finalmente, el sistema es probado en un simulador 3D de carrera de código abierto y también utilizando dos vehículos comunes., [EN] This paper proposes the design and build of a driver warning system, based on vibro-tactile feedback for preventing accidents through the generation of tactile stimuli. The system has two vibro-tactile grips devices which are easily mounted on the steering wheel of any vehicle and an electronic system based on location sensing as well as inter-vehicles communication, from which a risk level is computed on line in order to warn the driver about dangerous situations and risk zones. A model focalized on human factors is proposed and it is employed to justify the advantages of using artificial stimuli. Besides, the hardware, communication between vehicles and embedded software, are described too. Finally, experiences using the device in a racing car simulator and tests using two ordinary cars are shown., Financiado por el Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), y la Universidad Nacional de San Juan.

[ES] En este trabajo, se propone un método de control híbrido adaptativo, que estabiliza sistemas caóticos en la vecindad de órbitas periódicas inestables embebidas en atractores extraños. El método está basado en la acción conjunta de dos controladores (uno en tiempo continuo y otro en tiempo discreto) así como en el fenómeno de sincronización adaptativa de la planta con un modelo de referencia conducido. El método permite utilizar, en determinadas ocasiones, un modelo parcial de referencia conducido. Se realiza un análisis de estabilidad del sistema de control y se implementa un algoritmo para facilitar la aplicación del método. Finalmente, se muestran resultados de simulación numérica., [EN] In this paper, an adaptive hybrid control method is proposed, which stabilizes chaotic systems in the neighborhood of unstable periodic orbits embedded in the chaotic dynamics of the process to control. The method is based on the joint action of two controllers (a continuous time controller and a discrete time controller) as well as on the phenomenon of adaptive synchronization of the plant with an specified reference model. In some cases, the method only needs a partial driven reference model. An stability analysis of the control system is performed and an algorithtm is proposed to facilitate the implementation of the method. Finally, numerical simulation results are shown.

[ES] El control de sistemas complejos puede ser realizado descomponiendo la tarea de control en una secuencia de modos de control, o simplemente modos. Cada modo implementa una ley de retroalimentación hasta que se activa una condición de terminación, en respuesta a la ocurrencia de un evento exógeno/endógeno que indica que la ejecución del modo debe finalizar. En este trabajo se presenta una propuesta novedosa para encontrar una política de conmutación óptima para resolver el problema de control optimizando alguna medida de costo/beneficio. Una política óptima implementa un programa de control multimodal óptimo, el cual consiste en un encadenamiento de modos de control. La propuesta realizada incluye el desarrollo y formulación de un algoritmo basado en la idea de la programación dinámica integrando procesos Gaussianos y aprendizaje Bayesiano activo. Mediante el enfoque propuesto es posible realizar un uso eficiente de los datos para mejorar la exploración de las soluciones sobre espacios de estados continuos. Un caso de estudio representativo es abordado para demostrar el desempeño del algoritmo propuesto., [EN] The control of complex systems can be done decomposing the control task into a sequence of control modes, or modes for short. Each mode implements a parameterized feedback law until a termination condition is activated in response to the occurrence of an exogenous/endogenous event, which indicates that the execution mode must end. This paper presents a novel approach to find an optimal switching policy to solve a control problem by optimizing some measure of cost/benefit. An optimal policy implements an optimal multimodal control program, consisting in a sequence of control modes. The proposal includes the development of an algorithm based on the idea of dynamic programming integrating Gaussian processes and Bayesian active learning. In addition, an efficient use of the data to improve the exploration of the continuous state spaces solutions can be achieved through this approach. A representative case study is discussed and analyzed to demonstrate the performance of the proposed algorithm.

[ES] El objetivo fundamental de este artículo es proponer un algoritmo de optimización basado en desigualdades matriciales lineales (LMIs) para la compensación selectiva del desequilibrio, el desfase y la distorsión armónica de las corrientes de carga de un sistema trifásico a cuatro hilos. Mediante el IEEE Std.1459 se determinan los términos de potencia que cuantifican cada uno de los fenómenos no eficientes a compensar (desequilibrio, desfase y distorsión) y, a continuación, se define la programación cuadrática sujeta a restricciones cuadráticas y la forma de resolver la optimización mediante LMIs. El algoritmo utiliza unos coeficientes de ponderación asociados a cada uno de los términos no eficientes para darles más o menos importancia relativa en función del criterio elegido en cada momento. Por otro lado, se realiza el diseño del condensador de corriente continua y los reguladores para el control de la tensión de dicho condensador. Así mismo, se diseñan tres tipos diferentes de reguladores para el control de corriente del SAPC y se analizan las prestaciones de cada uno de ellos. Finalmente se simulan diferentes casos de compensación selectiva, se analizan los resultados obtenidos y se exponen las conclusiones., [EN] The main goal of this work is the proposal of an optimization algorithm based on linear matrix inequalities (LMI) used to selectively compensate the unbalance, the harmonic distortion, and the phase shift introduced by the load currents in a three phase four-wire system. The use of the IEEE Std.1459 allows determining each of the power terms associated to these non-efficient phenomena. Once these power terms are defined, a quadratically constrained quadratic program is set and solved by LMIs. The algorithm uses three weighting coefficients associated to each non-efficient term in order to assign them a relative importance depending on a user determined criterion. Moreover, the paper presents the design of the DC bus capacitor as well as the regulators used to control its voltage. Furthermore, three different regulators are introduced and designed to control the SAPC currents. A comparison among them is also introduced. Finally, simulation results for different selective compensation cases are presented, analyzed and various conclusions are extracted., Este trabajo ha sido realizado bajo el proyecto “Desarrollo e implementación de estrategias de control para un sistema Compensador-Generador es aplicaciones de microrredes” (P1·1A2011-12), financiado por la Universitat Jaume I de Castelló y la Fundació Caixa Castelló-Bancaixa.

[EN] This paper proposes an algorithm for obtaining the optimal average speed to save fuel and improve safety. The proposed algorithm is based on genetic algorithms. The algorithm uses information about the environment, the road and the vehicle for obtaining the optimal average speed which it minimizes fuel consumption without dramatically increasing the travel time. Moreover, the proposed algorithm improves safety adapting vehicle speed to road conditions. The environment information is obtained from web services and vehicle information is obtained through the OBD2 port. The algorithm is validated in situations with and without incidents. In addition, we analyze the impact of the average speed and acceleration incidents and their impact on fuel consumption., [ES] En este trabajo se propone un algoritmo para obtener la velocidad media óptima para ahorrar combustible y mejorar la seguridad. El algoritmo propuesto se basa en los algoritmos genéticos. El algoritmo emplea información sobre el entorno, la carretera y el vehículo para obtener la velocidad media que minimice el consumo de combustible sin incrementar drásticamente la duración del trayecto. Además, el algoritmo propuesto mejora la seguridad ya que adecua la velocidad a las condiciones de la vía. La información sobre el entorno se obtiene de servicios web y la información sobre el vehículo se obtiene a través del puerto OBD2. El algoritmo es validado en situaciones reales con incidentes de tráfico y sin ellos. Por otra parte, se analiza el impacto de la velocidad media y los incidentes de tráfico en las aceleraciones y su influencia en el consumo de combustible., The research leading to these results has received funding from the ARTEMISA project TIN2009-14378-C02-02 within the Spanish "Plan Nacional de I+D+I" and from the Spanish Ministerio de Economía y Competitividad funded projects IRENE (PT-2012-1036-370000), COMINN (IPT-2012-0883-430000) and REMEDISS (IPT-2012-0882-430000) within the INNPACTO program.

[EN] This paper presents a model of system for the mould level control in a continuous casting machine for steel billets. The objective was to carry out the modeling of each element of the system including disturbances and transformations of the plant that affect the quality of control in the installation study object. It was obtained and validated an approximate model of the control system using physical laws governing the same one, experimental identification by special signals and parametric identification off- line. The model explicitly includes the phenomena of obstruction and erosion of the valve which have a significant impact on the operation of the plant. For hydraulic servo system achieved a gray box model contributes to a better understanding of the process and evaluates incidence of the multi-frequency implemented under conventional outline. Obtained the model can be studied scale simulation system operation and the effectiveness of advanced control solutions. The developed work is part of an I+D process that in the course of more than 10 years, it has contributed to that in the steelmaking where is carried out the investigation, there is a mould level control system that has positive impact on the quality of steel produced., [ES] Este trabajo presenta un modelo del sistema de control de nivel en molde de una máquina de vaciado continuo de palanquillas de acero. El objetivo fue realizar el modelado de cada elemento del sistema incluyendo las perturbaciones y transformaciones de la planta que más afectan la calidad del control. Se obtuvo y validó un modelo aproximado, utilizando leyes físicas, la identificación experimental mediante señales especiales e identificación paramétrica fuera de línea. En el modelo se incluyen de forma explícita los fenómenos de obstrucción y erosión en la válvula, que tienen una incidencia significativa en el funcionamiento de la planta. Para el servosistema hidráulico de la instalación se logró un modelo de caja gris que contribuye a un mejor entendimiento del comportamiento del proceso y a evaluar la incidencia de una implementación multifrecuencia bajo esquema convencional. Con el modelo obtenido es posible estudiar la operación del sistema a escala de simulación y la efectividad de soluciones de control avanzadas. El trabajo desarrollado es parte de un proceso de I+D que en el transcurso de más de 10 años ha contribuido a que en la acería donde se realiza la investigación, exista un sistema de control de nivel en molde que tiene impacto positivo sobre la calidad del acero producido.

[EN] Position and velocity tracking control with high dynamic performance of induction motors has generated great interest in the control community, due to the advantageous characteristics that this rotating machine exhibits. Unfortunately, the results reported in the specialized literature about this topic are mainly focused on the study of the stability properties of the control scheme, leaving the dynamic performance as a secondary issue. In this paper, the analysis of a nonlinear controller designed using passivity concepts is presented. This analysis is mainly oriented towards the performance evaluation of the induction motor when highly variable velocity profiles are imposed. Following a Root–Cause analysis, it is evaluated the implementation facility of this control scheme and the required implementation issues that improve its dynamic response. Special attention is given to the necessity of differentiate signals that appears in the control structure and several alternatives to carry this operation out are evaluated. The results are presented in simulation, as well as, in an experimental setup. In both cases the analysis is validated by key indicators of performance that identify the scenario with the best behavior under different operation conditions. The results show that the scenario with the best performance corresponds to the basic structure considered in the literature but incorporating suitable modifications that define a tuning strategy that allows to reach excellent dynamic performance., [ES] El control de seguimiento de posición y velocidad con alto desempeño dinámico para el motor de inducción ha generado gran interés en la comunidad de control, debido a las características favorables que presenta esta máquina rotatoria. Desafortunadamente, los resultados presentados en la literatura especializada del área están enfocados principalmente a estudiar las propiedades de estabilidad de los esquemas de control y no al desempeño dinámico que estos pueden lograr. En este artículo se presenta el análisis orientado principalmente a evaluar el desempeño que puede alcanzar un motor de inducción con perfiles de velocidad altamente variables, cuando se utiliza un controlador no lineal diseñado a partir de conceptos de pasividad. Específicamente, se evalúa la facilidad que ofrece este controlador para su implementación y los procedimientos para mejorar su respuesta dinámica, estos últimos obtenidos como resultado de un análisis causa-raíz. En particular, se estudian diferentes posibilidades para abordar la necesidad de derivar señales que aparecen en la estructura del controlador. Se presentan resultados tanto en simulación como en una plataforma experimental, ambos apoyados por indicadores clave de desempeño que identifican los escenarios con los que se obtienen mejores desempeños en distintas condiciones de operación. Se muestra que el escenario de mejor desempeño facilita la implementación y relaja las condiciones impuestas en la literatura del área sobre el perfil de velocidad deseado y el par de carga. Adicionalmente, se establece una política de sintonía del controlador que permite alcanzar alto desempeño dinámico., Parte de este trabajo fue desarrollado con el apoyo de DGAPA - UNAM IN114513) y II-FI-UNAM (1111). El trabajo de Hoover Mújica fue desarrollado con el apoyo de CONACYT, México.

[EN] The lack of adequate experimental tools has been highligh- ted as a major critical issue in the development of ubiquitous ro- botics integrating mobile robots and wireless sensor networks. This paper describes a remotely operated testbed for ubiquitous robotics experimentation. It is currently comprised of 5 Pio- neer 3-AT robots, a camera network and a wireless sensor net- work WSN, each equipped with widespread off-the-shelf sen- sors. The testbed architecture allows wide variety of coopera- tion schemes among its elements, abstracting their particula- rities and sensory, computational and communication capabi- lities. It also allows performing experiments with different de- grees of decentralization. The testbed, currently deployed in the School of Engineering at the University of Seville, is open and can be accessed remotely through a friendly graphical user in- terface., [ES] La escasez de herramientas experimentales adecuadas ha sido señalada como un factor crítico en el desarrollo de la robótica ubícua. Este artículo describe un banco de pruebas remoto para experimentación en robótica ubicua integrando robots con redes inalámbricas de sensores. El banco de pruebas está compuesto por 5 robots Pioneer 3-AT, por una red de cámaras y por una red inalámbrica de sensores, todos ellos equipados con una amplia variedad de sensores. La arquitectura del banco de pruebas permite una gran diversidad de esquemas de cooperación entre sus elementos abstrayendo sus particularidades y capacidades sensoriales, computacionales y de comunicaciones. Permite ejecutar experimentos con distintos grados de descentralización. El banco de pruebas, instalado en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de la Universidad de Sevilla, es abierto y hace posible el acceso de forma remota mediante una interfaz gráfica intuitiva., Este trabajo ha sido financiado parcialmente por la red de excelencia CONET, Cooperating Objects Network of Excellence (INFSO-ICT-224053) de la Comisión Europea en el Programa ICT del VII Programa Marco y por el proyecto de Excelencia Robótica Ubicua en Entornos Urbanos financiado por la Junta de Andalucía. Aníbal Ollero agradece además la financiación parcial por parte de EC-SAFEMOBIL (ICT-288082).

[EN] This paper presents a fractional order controller of the class IDα-1 for robust control of the steam pressure in the steam drum of a bagasse boiler. The proposed controller improves the effectiveness on the control, and likewise the energy efficiency of this plant. The dynamics of this process drastically changes with the variation of the specific heat of combustion (I) and the use of a fractional order control looks therefore suitable. A mathematical nominal model of the steam pressure variation in the steam drum of a bagasse boiler was obtained and validated. Experimental studies provided an estimation of the range of variation of the parameters’ model when the specific heat of combustion varies in the operating range [Imin, Imax]. The proposed fractional order controller has been compared to the standard PI and PID controllers. All of them have been designed by means of the same frequency specifications and their nominal time responses are similar when input reference changes and in presence of disturbances. The PID controller and the fractional order one have been also designed in order to maximize their robustness when the gain of the steam pressure in the steam drum of bagasse boiler changes in the range [Kmin, Kmax]. Simulated results show that the fractional order controller is more robust than the PI and the PID controllers when the gain of the plant changes but preserving the robustness when time delay varies., [ES] En el presente trabajo se desarrolla un controlador de orden fraccionario del tipo IDα-1 para el control robusto de la presión de vapor en el domo superior de una caldera bagacera, el cual posibilita aumentar la efectividad en el control, así como la eficiencia energética de estos equipos. La aplicación de un controlador de orden fraccionario se justifica por el hecho de que la dinámica del proceso objeto de estudio puede cambiar de forma drástica con la variación del calor especifico de combustión (I). Se obtiene un modelo matemático nominal de la variación de la presión de vapor en el domo superior de la caldera bagacera. Los resultados de validación del modelo matemático obtenido muestran un elevado grado de adecuación. Mediante estudios experimentales se estimó el rango de variación de los parámetros dinámicos del modelo matemático obtenido cuando el calor específico de combustión varía en el rango de operación [Imin,-1Imax]. El diseño del controlador IDα se realiza en base a especificaciones en el dominio de la frecuencia. Se muestran los resultados comparativos de simulación del sistema de control desarrollado con controladores IDα-1 vs PI e IDα-1 vs PID, en el sentido de exhibir el mismo comportamiento dinámico en lazo cerrado para las especificaciones de la planta nominal y en presencia de perturbaciones. Estos resultados demuestran que cuando la ganancia de la presión del vapor en el domo superior de la caldera bagacera presenta variaciones en-1el rango [Kmin, Kmax] el controlador IDα diseñado exhibe mejores prestaciones, así como una mayor robustez., Este trabajo ha sido financiado parcialmente debido al apoyo recibido del Departamento de Ingeniería de la Pontificia Universidad Católica del Perú.

[EN] The goal of this paper is to describe the potential of a ba- sic visual interfase applied to a Nikon 6B/6D autocollimator in order to replace human operator within a “laboratory grade” measurement. The implemented optical interface consists of a CMOS sensor-based camera attached to the autocollimator ocu- lar, camera positioning devices and a proprietary digital image processing package, built around Matlab OR environment, used to analyze the reticle's image to detect both the scale and the measuring cross at sub-pixel level. In a controlled experiment the system performance was compared against an electronic le- vel with internationally traceable certification. Pitch angles we- re obtained with a resolution three times better than the original of the instrument. This example shows that the value of 0,06 pixels for the uncertainty associated with sub-pixel position of the reticle lines is realistic, allowing to continue working on a robust interface for all angle parameters that can be measured using an autocollimator., [ES] Este documento tiene el objetivo de describir el potencial de una interfaz visual básica en un Autocolimador del tipo Nikon 6B/6D, para reemplazar al operario en una medición de calidad metrológica. La interfaz visual implementada consta de una cámara con sensor CMOS adosada al ocular del autocolimador, partes posicionales, y un sistema de procesamiento digital de imágenes propio, escrito en lenguaje Matlab OR, que analiza la imagen de la ret́ıcula para detectar la escala y la cruz de medición a nivel sub-ṕıxel. Mediante un experimento controlado, realizado con un nivel electrónico trazable internacionalmente, se obtuvieron, con este sistema, ángulos de cabeceo (αy) con una resolución tres veces mejor que la del instrumento sin interfaz. Este ejemplo sugiere que el valor de 0.06 píxeles para la incertidumbre asociada con la posición sub-píxel de las diferentes líneas que conforman la retícula de medición es realista, y permite seguir trabajando en una interfaz robusta para todos los parámetros angulares posibles de ser medidos por el autocolimador., Este trabajo ha sido subsidiado parcialmente por las agencias Foncyt, Secyt-UNC y Secyt-UTN, mediante los instrumentos PICT 2008-00291, PID UTN 2012- 25/E170, PID UTN 1406, PID 2012 05/B504.

[EN] In modern distributed systems, such as in the Internet or Web of Things, security plays a fundamental role. Special atention must be placed, then, in considering these aspects in the first stages of development. In this context, the model-driven development of non functional (NF) requirements is of great interest, as it addresses those NF characteristics in the design stage, when analyses can be performed, and there is room for changes while they are still not too costly. The use of modeldriven methodologies brings with them some intrinsic benefits, such as the increase in productivity, a greater reuse of design elements, or an improved maintainability of the system. This paper presents a development strategy that allows integrating non-functional security aspects (such as as confidentiality, integrity, or access control) in embedded systems design., [ES] En los sistemas distribuidos modernos, como la Internet o Web de las Cosas, la seguridad juega un papel preponderante. Debe prestarse especial atención a la consideración de estos aspectos en las primeras etapas de desarrollo. En este contexto, el desarrollo guiado por modelos de requisitos no funcionales (NF) presenta especial interés, ya que aborda dichas características NF en la etapa de diseño, cuando todavía se pueden realizar análisis, y aún hay margen para modificaciones antes de que éstas sean muy costosas. El uso de estas metodologías guiadas por modelos ofrece beneficios tales como el aumento de la productividad, una mayor reutilización de los elementos de diseño, o una mejor mantenibilidad del sistema. Este artículo presenta una estrategia de desarrollo que permite integrar aspectos NF de seguridad (confidencialidad, integridad, y control de acceso) en los sistemas de software empotrado., Este trabajo ha sido financiado en parte por el Centro Español de Desarrollo Tecnológico (CDTI, Ministerio de Industria, Comercio y Turismo), por medio del proyecto ITECBAN (Infraestructura Tecnológica y Metodológica de Soporte para un Core Bancario), del programa INGENIO 2010, y por el Ministerio Español de Educación y Ciencia, por medio del proyecto RT-MODEL (Plataformas de tiempo real para diseño de sistemas empotrados basado en modelos, TIN2008-06766-C03- 03) del Plan Nacional de I+D+I.

"Special issue : Intelligent multisensory systems in support of information society", The society is changing towards a new paradigm in which an increasing number of old adults live alone. In parallel, the incidence of conditions that affect mobility and independence is also rising as a consequence of a longer life expectancy. In this paper, the specific problem of falls of old adults is addressed by devising a technological solution for monitoring these users. Video cameras, accelerometers and GPS sensors are combined in a multi-modal approach to monitor humans inside and outside the domestic environment. Machine learning techniques are used to detect falls and classify activities from accelerometer data. Video feeds and GPS are used to provide location inside and outside the domestic environment. It results in a monitoring solution that does not imply the confinement of the users to a closed environment., This work is funded by National Funds through the FCT-Fundação para a Ciência e a Tecnologia (Portuguese Foundation for Science and Technology) within project PEst- OE/EEI/UI0752/2011. The work of Davide Carneiro is also supported by a doctoral grant by FCT (SFRH/BD/64890/2009). This work is also partially supported by the Spanish Ministerio de Economía y Competitividad / FEDER under project TIN2010-20845-C03-01.

[ES] En el presente artículo se muestra un esquema de identificación y control que sintoniza en línea las ganancias proporcional, integral y derivativa de un controlador PID discreto aplicado a un sistema dinámico SISO. Esto se logra empleando una red neuronal de base radial con funciones de activación wavelet hijas Morlet (wavenet) adicionalmente en cascada un filtro de respuesta infinita al impulso (IIR). Dicho esquema es aplicado en tiempo real para controlar la velocidad de un motor de inducción de CA trifásico del tipo jaula de ardilla (MIJA) alimentado con un variador de frecuencia trifásico, de esta forma se muestra cómo este esquema de identificación y control en línea, puede ser implementado en este tipo de plantas que son ampliamente utilizadas en la industria, sin la necesidad de obtener los parámetros del modelo matemático del conjunto variador de frecuencia-motor de inducción trifásico. Se presentan los resultados obtenidos en simulación numérica y experimentales, empleando para esto la plataforma de LabVIEW., [EN] This paper presents a control scheme to tune online the proportional, integral and derivative gains of a discrete PID controller, through the identification and control of a SISO stable and minimum phase dynamic system. This is accomplished using a radial basis network neural with daughter Morlet wavelets activation functions in cascaded with an infinite impulse response (IIR) filter. This scheme is applied in real time to control the speed of an AC three-phase induction motor supplied with a three-phase inverter. So in this way we show how the identification and control scheme can be implemented in this type of plants that are widely used in industry, without the need of mathematical model parameters of the induction motor. We present numerical simulation and experimental results., El autor O. Islas Gomez agradece profundamente al CONACyT por la beca otorgada para realizar estudios de posgrado, con numero de registro 266520.

[ES] El despliegue y la planificación de tareas y mensajes en sistemas de tiempo real distribuidos son problemas NP-difíciles (NP- hard), por lo que no existen métodos óptimos para solucionarlos en tiempo polinómico. En consecuencia, estos problemas son adecuados para abordarse mediante algoritmos genéricos de búsqueda y optimización. En este artículo se propone un algoritmo genético multiobjetivo basado en una codificación permutacional de las soluciones para abordar el despliegue y la planificación de sistemas de tiempo real distribuidos. Además de desplegar tareas en computadores y de planificar tareas y mensajes, este algoritmo puede minimizar el número de computadores utilizados, la cantidad de recursos computacionales y de comunicaciones empleados y el tiempo de respuesta de peor caso medio de las aplicaciones. Los resultados experimentales muestran que este algoritmo genético permutacional puede desplegar y planificar sistemas de tiempo real distribuidos de forma satisfactoria y en tiempos razonables., [EN] The deployment and scheduling of tasks and messages in distributed real-time systems are NP-hard problems, so there are no optimal methods to solve them in polynomial time. Consequently, these problems are suitable to be approached with generic search and optimisation algorithms. In this paper we propose a multi-objective genetic algorithm based on a permutational solution encoding for the deployment and scheduling of distributed real-time systems. Besides deploying and scheduling tasks and messages, the algorithm can minimize the number of the used computers, the utilization of computing and networking resources and the average worst-case response times of the applications. The experiments show that this genetic algorithm can successfully synthesize complex distributed real-time systems in reasonable times.

[ES] Los sistemas con conmutación de modos se definen como aquéllos que pueden exhibir diferente comportamiento dinámico en función del estado en que se encuentran. Pueden por tanto ser descritos por un conjunto finito de subsistemas dinámicos y una lógica que rige la conmutación entre ellos. Una alternativa para su control es la arquitectura multi-controlador con supervisión ya que permite utilizar controladores de modo diferentes y alcanzar así múltiples objetivos de control. Pero la conmutación de controladores suele tener como consecuencia la aparición de saltos o transitorios derivados que pueden ser inaceptables. Este tipo de sistemas y problemática son frecuentes en diferentes áreas de aplicación industrial, en donde la tecnología de control más utilizada es el Controlador Lógico Programable (PLC). Es por ello que el objetivo de este trabajo es presentar un método de diseño e implementación de un mecanismo de transferencia sin salto (BT) en una arquitectura multi-modo y multi-bucle para sistemas con conmutación de modos, en PLC y en conformidad con el estándar IEC 61131-3. La estrategia BT se basa en que controladores de modos candidatos a conmutar realicen un seguimiento a los controladores activos, siendo la detección del estado de operación actual y de los posibles estados siguientes, clave en la definición de la forma de ejecución de los algoritmos de control que componen la arquitectura. Se presentan también los pasos del diseño de la arquitectura completa así como resultados experimentales que validan la arquitectura., [EN] Switched mode systems are defined as those represented by a finite set of linear subsystems and a set of logic rules orchestrating the switching among them. A set of dynamic subsystems together with a logical system that orchestrates the switching among them could be used in order to describe it. An alternative to control them is a supervisory multi-mode controller architecture that allows to meeting multiple control objectives. But switching can consequently derived in bumps or undesirable transient responses. This type of problem is commonly encountered in several industrial application fields, where the Programmable Logic Controller (PLCs) is the most used technology. This paper describes a methodology for the design and the implementation of Bumpless Transfer (BT) mechanisms within multi-rate control architecture for switched mode systems, to be implemented in PLC following the IEC 61131-3 standard. The BT strategy is based on to make controllers which are candidate to switch track to active controllers. By detecting the system state and the feasible next states, the supervisor decides the way in which the different controllers of the architecture execute. The steps to design the complete architecture are presented and experimental results that validate the architecture are shown., MCYT y FEDER a través de los proyectos DPI2012-37806-C02-01, UPV/EHU GIU 10/20 y UFI11/28.

[ES] Se analizan los beneficios que aporta el empleo de la metodología Model-Driven Engineering (MDE) cuando se utiliza como base y soporte de entornos de diseño de sistemas de tiempo real. Con esta metodología, se incrementa la facilidad de uso del entorno para el diseñador, ya que, en función del paradigma que utilice y de la fase del proceso de diseño que esté llevando a cabo, el entorno le ofrece una vista especializada del sistema, la cual presenta de una forma precisa y coherente la información sobre la que está decidiendo. Por otro lado, una infraestructura MDE facilita el desarrollo de herramientas y su integración en el entorno, ya que, a través de los mecanismos de gestión y transformación de modelos con los que está dotada, cada herramienta recibe únicamente la información que utiliza, estructurada de modo adecuado, y así mismo, puede generar sus resultados de la forma que le sea natural, ya que el entorno los sabe gestionar. Por último, la metodología MDE permite considerar el entorno de diseño de tiempo real como una vista especializada que se integra coherentemente en un entorno más general, el cual soporta las restantes fases del diseño del sistema., [EN] This paper analyses the benefits provided by the Model-Driven Engineering (MDE) methodology when it is used as the base support for real-time systems design environments. The application of MDE eases the environment usage by the designer, because depending on the chosen paradigm and on the stage of the development process, the environment offers a specialized view of the system, presenting in a precise and coherent fashion the information under decision. On the other hand, an MDE infrastructure facilitates the development of tools and their integration within the environment, as, through the model management and transformation mechanisms this infrastructure is equipped with, every tool receives as input the right information it uses, structured as it needs, and likewise, each tool can generate its results in its natural format, relying in that the environment is able to manage them. Finally, the MDE methodology allows considering the real-time design environment as a specialized view meant to be integrated in a more general framework that encompasses the remaining system design stages., Este trabajo ha sido financiado por el Gobierno de España bajo las subvenciones TIN2008-06766-C03-03 (RT-MODEL) yTIN2011-28567-C03-02 (HI-PARTES).

[ES] En este artículo se presenta el modelado matemático y control de un nuevo sistema bola viga con levitación magnética. El sistema propuesto, es una combinación de un sistema de levitación magnética de un grado de libertad y un sistema bola viga convencional. De está manera, el sistema resultante es no lineal y subactuado, el cual presenta características que resultan desafiantes desde el punto de vista de control para su uso como banco de pruebas en un laboratorio. El modelo dinámico del sistema es obtenido utilizando el método de Lagrange. Los algoritmos de control no lineal de ganancias programadas y modos deslizantes son utilizados para estabilizar el sistema en simulaciones y pruebas reales., [EN] This paper shows the mathematical model and control of a new ball and beam system with magnetic levitation. The proposed system is a combination between the magnetic levitation system of one degree of freedom and the conventional ball and beam system. The given system is nonlinear and under actuate showing interesting characteristics from the control point of view for using it in a control lab. The dynamic model of the system is obtained based on the Lagrange's method. The algorithms of gain scheduling and sliding mode are used to stabilize the system in simulations and in the lab.