Examinando por Autor "Cote Ballesteros, Jorge Eduardo"

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Desarrollo de un prototipo de brazo robótico de 4 GDL teleoperado, utilizando IMUs y ROS, para manipular materiales tóxicos y/o explosivos
(Universidad ECCI, 2025-03-27) Lozano Manrique, Bralland Edier; Castañeda Escárraga, Gerson Gabriel; Díaz Lugo, Leiver; Barrera Prieto, Fabián; Universidad ECCI; Cote Ballesteros, Jorge Eduardo; Rodríguez Castellanos, Jhon Edison
Este proyecto presenta el desarrollo de un prototipo de brazo robótico teleoperado de 4 grados de libertad (GDL), diseñado para la manipulación segura de materiales tóxicos y/o explosivos. El sistema utiliza sensores inerciales (IMUs) para capturar los movimientos del operador, replicándolos en tiempo real en el manipulador robótico. Además, incorpora un sistema de visión para la supervisión del entorno. La arquitectura del sistema está basada en el Robot Operating System (ROS) y es gestionada por una Raspberry Pi 4 junto con una tarjeta de desarrollo STM32, lo que facilita la integración eficiente de sensores y actuadores. Se desarrollaron algoritmos para garantizar la sincronización de todos los componentes. Además, se emplearon sensores de bajo costo, como el MPU9250 y el sensor INA219 para la medición de corriente. También se diseñó una placa de circuito impreso (PCB) personalizada. Este prototipo no solo ofrece una solución innovadora para la manipulación de materiales peligrosos, sino que también representa una alternativa económica y escalable para su implementación en sectores industriales de alto riesgo, como la desactivación de explosivos y la manipulación de materiales químicos. Los resultados obtenidos demuestran que el sistema tiene el potencial de mejorar la seguridad operativa y optimizar los procesos en industrias que requieren la manipulación remota de materiales peligrosos.
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Diseño de control de un comando de potencia para el banco de pruebas del motor PT6
(Universidad ECCI, 2023) Espinosa Silva, Andrés Felipe; Bulla Ávila, David Camilo; Cote Ballesteros, Jorge Eduardo; Barrero Páez, Luis Efrén; Pérez Gordillo, David Sebastián; Rodríguez Castellanos, Jhon Edisson
Este manuscrito se presenta con el diseño e implementación de un control mecatrónico para la palanca de potencia del comando de vuelo de un motor PT6-61A, con las condiciones de tener precisión angular y seguimiento a referencia en tiempo real de modo que el motor es operado en tierra desde el banco de pruebas que se encuentra en las instalaciones del Centro de Mantenimiento Aéreo (CAMAN). Para dicha implementación se debe realizar un algoritmo de control por medio de un conjunto driver – servomotor, de tal manera que cumpla con las condiciones previamente mencionadas referentes a la palanca. Además, se diseñó un sistema mecánico de ensamblaje, que tiene como función crear una conexión directa entre el control mecatrónico y el eje de la FCU (Fuel Control Unit). El mismo posee un movimiento solidario sin backlash por medio de un acople tipo fuelle y gracias a su diseño ranurado permite una tolerancia de movimiento en la cual el servomotor se puede ubicar en los diversos ejes coordenados.
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Diseño e implementación de un módulo didáctico Off-Grid portátil y multifuncional con fines educativos
(Universidad ECCI, 2025) Suesca Bolivar, Brayan Alexander; Rincon Aristizabal, Juan Esteban; Ruiz Cifuentes, Solivan Santiago; Caviedes Rojas, Carlos Andrés; Solis Chaves, Juan Sebastian; Cote Ballesteros, Jorge Eduardo
En el siguiente trabajo se brindará un informe en detalle sobre el proceso de diseño e implementación de un módulo didáctico Off-Grid, el cual introduce al trabajo con energía solar enfocada hacia estudiantes de ingeniería mecatrónica en la universidad ECCI, con el fin de hacer estudios de múltiples tipos de variables presentes en el campo energético. Durante este trabajo se tienen en cuenta las etapas de fabricación, medición y monitoreo para asegurar el correcto funcionamiento del producto final. El módulo se diseña con la finalidad de obtener mediciones de parámetros como corriente y temperatura a partir de la energía solar recolectada por paneles solares policristalinos, 2 de 20 W y 1 de 40 W, para el almacenamiento de esta energía se dispone de una batería de 12v 20 Ah, mediante la asistencia de un regulador de 20A y un inversor de corriente de 150 W. Lo anterior, para obtener un proceso adecuado, es determinante la conexión establecida en cada uno de los componentes; por lo tanto, se usaron borneras y breakers, precisamente con el fin de salvaguardar la vida útil de cada componente instalado. Este diseño prioriza la toma de datos en tiempo real mediante sensores de corriente (INA219) y temperatura (MLX90614), los cuales facilitaron el análisis de las variables de corriente y temperatura en una pantalla táctil LCD RPI TFT de 3.5, mediante una interfaz desarrollada por medio de la tarjeta raspberry. Una vez aplicado el módulo en un escenario específico se hará un estudio constante de resultados y en caso de ser necesario hacer las calibraciones requeridas, para disminuir el margen de error en la captura de las variables y con esto brindar a los estudiantes una mayor capacitación en la aplicación de esta herramienta con enfoque en energías renovables.
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Implementación de plataforma Hardware in the Loop para la enseñanza del control sobre sistema embebido de bajo costo
(Universidad ECCI, 2022) Cárdenas Castañeda, Brian Alexis; Castiblanco Castañeda, Alyson Valeria; Cote Ballesteros, Jorge Eduardo; Rodríguez Castellanos, Jhon Edisson
En el ámbito del control industrial, la posibilidad de contar con una representación virtual de cualquier planta, ya sea por motivos económicos o tiempo de desarrollo, está en auge, puesto que con esta herramienta, es posible aumentar las posibilidades de considerar cualquier escenario de comportamiento y así proveer una sintonización más adecuada y más certera de los controladores, esta técnica se conoce como Hardware In The Loop. Dentro del ámbito académico, sería más que apropiado traer todas estas ventajas en los componentes prácticos de las asignaturas de Control, ya que se observarían ahorros económicos, de tiempos de desarrollo e incluso de problemas de singularidad que presentan programas como Matlab. Es por eso que a lo largo de este documento, se explorará con detalle el proceso de desarrollo de una solución basada en esta técnica, la cual busca simular el comportamiento de dos plantas electromecánicas (Péndulo de Furuta y Helicóptero de dos grados de libertad) a través del diseño e implementación en Python del método numérico de Runge- Kutta de cuarto orden y esta simulación se hace visible a través de una interfaz HMI capaz de permitir una interacción visual con el usuario y proyectar señales medibles, todo desarrollado a través de un modelo Vista- Controlador. Finalmente, se hace la validación a través de la sintonización de dos controladores PID, los cuales demuestran la funcionalidad del sistema y sugerencias relacionadas con la sintonización de estos controladores.
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Modelado por redes neuronales de sistemas industriales no lineales
(Universidad ECCI, 2024) Laura Sofía, Hernández Beltrán; Cifuentes Alfonso, Sebastián; Cote Ballesteros, Jorge Eduardo; Jhon Edisson Rodríguez Castellanos
Los métodos para el modelamiento de sistemas no lineales han tenido un cambio en los últimos años, el crecimiento exponencial de las inteligencias artificiales ha sentado un precedente en la industria que pretende generar de manera más rápida y económicamente costeable la dinámica de un sistema, haciendo así, que el uso de las redes neuronales artificiales sean una herramienta clave para dicho propósito. Actualmente se ha demostrado que las redes neuronales artificiales autorregresivas no lineales con entradas exógenas (RNA NARX) son eficaces para generar modelos que predicen valores futuros en una secuencia de datos. Algunos ejemplos de sus usos son la eliminación de ruido o generación de texto. Por esta razón, el presente proyecto pretende a través del uso de RNA NARX generar un modelo que prediga la dinámica de una planta de nivel de la compañía FESTO recolectando datos de comportamientos generados por la misma, dichos datos comprenden variables de nivel, presión, velocidad del motor y grados de apertura de la válvula. Se utilizaron las variables de presión , velocidad y grados de apertura como entradas para la red neuronal, concluyendo que ninguna de estas variables es irrelevante. Además, se hizo uso de 8 auto regresores de la variable nivel y presión como entrada y como salida el nivel. Después del entrenamiento, se validó el modelo con la planta y finalmente se obtuvo un error medio de 0.00098.