Examinando por Autor "Puerta Echandía, Alejandro"
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Publicación Acceso abierto Desarrollo de un sistema de soporte a la gestión de energía para microrredes utilizando herramientas de Inteligencia Artificial(Universidad EIA, 2022) Puerta Echandía, Alejandro; Hoyos Velásquez, Santiago HoracioRESUMEN: Los países se encuentran en un proceso de transición energética, donde se está intensificando el uso de las energías renovables, de manera centralizada como también distribuida, al igual que las grandes empresas, los pequeños consumidores buscan ser prosumidores[1] lo que trae consigo beneficios energéticos, económicos y ambientales. Los países buscan contribuir a la reducción de emisiones de CO2, como mecanismo de adaptación y mitigación al cambio climático, realizando un cambio de las energías no renovables[2], a energías limpias como lo es la energía solar, la cual ha tenido reducciones de precios de una manera considerable en los últimos años, estimulando así la adopción de este tipo de energías en un mercado mucho más amplio, que va desde la gran empresa hasta los hogares independientes, donde cada vez se busca reducir el consumo de la red tradicional y autogenerar su propia energía por parte de los ahora nuevos prosumidores. Adicionalmente, los mercados energéticos, requieren de una estimación de la demanda de energía por parte de los consumidores a nivel de todos los sectores, residencial, industrial y comercial, con el propósito de planificar tanto la operación como la expansión del sistema eléctrico y así garantizar el suministro en todo momento de una manera confiable y de calidad. Además, la estimación de la demanda contribuye a determinar precios de la energía para el corto y largo plazo[3] por medio de las cuales se soportan decisiones. Para lograr la satisfacción de la demanda, se requiere también conocer la generación de energía que habrá disponible en determinado momento, asunto que para la energía fotovoltáica es crucial, dada su naturaleza variable[4]. Estas estimaciones de energía proveen también las herramientas necesarias para la gestión y planeación de manejo de una red eléctrica, como lo es una microrred, la cual posee nodos que consumen y/o generan energía; Las microrredes son pequeños sistemas eléctricos que comparten energía entre sí, pero para lo cual, necesitan un sistema de gestión que les permita distribuir la energía de una manera eficiente y precisa, priorizando el consumo de la energía generada por la propia microrred. Por estas razones, en esta investigación se propone una metodología basada en herramientas de inteligencia artificial, sistemas de simulación, e interfaces de usuario, para proveer así un sistema que permita contribuir a la planeación de la gestión de energía dentro de una microrred, donde los resultados obtenidos con el mismo fueron satisfactorios, puesto que los datos entregados por el sistema, permiten realizar una planeación de distribución de energía que contribuye al cálculo de beneficios energéticos, económicos y ambientales. Ya con el contexto del porque es necesaria una aproximación diferente al problema, en este proyecto se realiza un sistema de simulación de microrredes de energía completamente configurable, donde el usuario puede diseñar una microrred completa y analizar los resultados obtenidos por la simulación, donde esta se realiza en base a un sistema de gestión de energía y un sistema de predicción que permite pronosticar el comportamiento futuro de cada nodo, para luego poder así entregar unos resultados que puedan ser analizados por el usuario y así determinar la mejor configuración para la microrred. Para este programa se realizó un estudio completo de las microrredes existentes y sus topologías, para así sintetizar un modelo acorde a lo que se busca realizar, donde se extrajeron los componentes de la red y sus funcionamientos, como también la manera de compartir información y energía entre ellos, para poder así sintetizar un modelo parametrizable de una microrred, que pueda ser aplicado a cualquier caso donde se busque diseñar y simular una microrred. Con el modelo parametrizable de la microrred, se procede a diseñar una interfaz de usuario, donde un usuario pueda configurar en detalle la microrred que se piensa simular, donde se optó por un diseño web, el cual provee portabilidad y escalabilidad a futuro. Ya con la interfaz diseñada, se procede a realizar toda la programación que conlleva la simulación de la microrred, donde se tienen algoritmos neuronales de predicción, como también los códigos de comunicación y gestión de energía; Ya con todos los componentes del programa se consolida un sistema de simulación completamente funcional, que permite al usuario analizar los resultados y realizar cambios a la configuración de la simulación. Ya con el programa probado y funcional, se realizó una síntesis del sistema eléctrico de la Universidad EIA como una microrred, donde se tiene generación almacenamiento y consumo en diferentes puntos de la misma, para desarrollar así una lista de parámetros de una microrred basada en la Universidad. Se realizó una simulación de la microrred de la Universidad EIA, utilizando datos históricos, para lograr así una validación de los resultados entregados por el programa, llegando así a la conclusión de que el programa funciona y presenta resultados válidos que permitirán a la universidad, realizar una mejor planeación y distribución de su propia microrred.Publicación Acceso abierto Desarrollo de una interfaz de usuario y Verificación experimental de un robot tipo SCARA(Universidad EIA, 2016) Medina Henao, Maria Elisa; Puerta Echandía, Alejandro; Jaramillo Velásquez, Victor HugoResumen: En el presente trabajo se expone la metodología de diseño de Karl T. Ulrich para la creación de una interfaz gráfica para un robot tipo SCARA (Selective Compliant Assembly Robot Arm) de 4 grados de libertad orientado a la academia con miras a ser implementados en un ambiente industrial o simular una aplicación en la industria, además de una serie de pruebas para la medición de la precisión y repetibilidad del robot por medio de la implementación de la Norma ISO 8293. En su desarrollo se tienen en cuenta factores como la implementación en software libre en este caso ROS para realizar una comunicación nodo a nodo haciendo uso de tópicos, en los cuales se publica la información y donde se alerta a los nodos suscritos que se ha subido nueva información a estos, para que estos nodos procedan a descargarlos y realizar su posterior tratamiento. Además la comunicación con el brazo SCARA se realiza por medio de serial, ya que está soportada por la mayoría de los dispositivos y es de relativa facilidad su implementación. Otro factor es la implementación de la interfaz gráfica por medio del software Qt Creator, el cual es un software para desarrollo de HMI (Human Machine Interface) muy versátil debido a su facilidad de operación y a la creación rápida de elementos como botones, cajas de texto y etiquetas de texto. Adicionalmente tiene la capacidad de implementarse con librerías como OpenGL para realizar la simulación del movimiento y los protocolos de comunicación de ROS (Sistema Operativo Robótico por sus siglas en inglés). Por último se realizan pruebas de medición de precisión y repetibilidad haciendo uso de las ecuaciones planteadas en la Norma ISO 8293 para la medición de variables en brazos robóticos y visión artificial con el software Python con librerías de OpenCV debido a la facilidad que se tiene para obtener las librerías necesarias para su implementación y para realizar este tipo de aplicaciones.Publicación Acceso abierto Desarrollo de una Interfaz de Usuario y Verificación Experimental de un Robot Tipo SCARA(Universidad EIA, 2017) Medina Henao , Maria Elisa; Puerta Echandía, AlejandroEn el presente trabajo se expone la metodología de diseño de Karl T. Ulrich para la creación de una interfaz gráfica para un robot tipo SCARA (Selective Compliant Assembly Robot Arm) de 4 grados de libertad orientado a la academia con miras a ser implementados en un ambiente industrial o simular una aplicación en la industria, además de una serie de pruebas para la medición de la precisión y repetibilidad del robot por medio de la implementación de la Norma ISO 8293. En su desarrollo se tienen en cuenta factores como la implementación en software libre en este caso ROS para realizar una comunicación nodo a nodo haciendo uso de tópicos, en los cuales se publica la información y donde se alerta a los nodos suscritos que se ha subido nueva información a estos, para que estos nodos procedan a descargarlos y realizar su posterior tratamiento. Además la comunicación con el brazo SCARA se realiza por medio de serial, ya que está soportada por la mayoría de los dispositivos y es de relativa facilidad su implementación. Otro factor es la implementación de la interfaz gráfica por medio del software Qt Creator, el cual es un software para desarrollo de HMI (Human Machine Interface) muy versátil debido a su facilidad de operación y a la creación rápida de elementos como botones, cajas de texto y etiquetas de texto. Adicionalmente tiene la capacidad de implementarse con librerías como OpenGL para realizar la simulación del movimiento y los protocolos de comunicación de ROS (Sistema Operativo Robótico por sus siglas en inglés). Por último se realizan pruebas de medición de precisión y repetibilidad haciendo uso de las ecuaciones planteadas en la Norma ISO 8293 para la medición de variables en brazos robóticos y visión artificial con el software Python con librerías de OpenCV debido a la facilidad que se tiene para obtener las librerías necesarias para su implementación y para realizar este tipo de aplicaciones.Publicación Acceso abierto Sistema de teleoperación para robots de configuración rotacional(Universidad EIA, 2022) López Echavarría, Andrés Santiago; León Gualdrón, Daniel Felipe; Puerta Echandía, Alejandro; Tejada Orjuela, Juan CamiloRESUMEN: En la actualidad, el uso y las aplicaciones de robots industriales ha aumentado considerablemente dando cabida a la búsqueda de alternativas para el control y la programación de los mismos. En ocasiones, la presencialidad aumenta los costos, riesgos y tiempos de desplazamiento requeridos para la programación y el control de los robots, como sucede en la Universidad EIA, la cual cuenta con un robot SCARA y un ABB IRB 140 para el proceso de aprendizaje de los estudiantes, estos no cuentan con métodos de conexión remota y además se encuentran en desuso, generando que su proceso de innovación y mejora se encuentre detenido. El desarrollo de este proyecto se planteó mediante la metodología de diseño de Karl T. Ulrich, en el cual, mediante un sistema de pasos estructurados de diseño, se creó un método para el control de acceso remoto para el robot SCARA, una interfaz gráfica para la interacción de un usuario y un sistema de pruebas para verificar la llegada y funcionamiento de los comandos que se han enviado remotamente, además de un primer acercamiento a la implementación de este sistema en plataformas ABB el cual se muestra en los anexos del documento. Mediante la implementación de este sistema de teleoperación se ayuda a eliminar las barreras geográficas de los laboratorios universitarios convencionales y se amplía el acceso a las herramientas de aplicación del conocimiento para que la comunidad académica pueda implementarlas en la industria colombiana.