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Proyectos Públicos Subvencionados
AViRobots
Título: Desarrollo de un sistema inteligente de vigilancia y seguridad de infraestructuras basado en robots móviles Financiado por: AVI (Agència Valenciana de la Innovació)
Duración: 01/2023 - 12/2025
Resumen: 
El proyecto se centra en la utilización de robots móviles terrestres para la vigilancia de entornos de interior y exterior, el control de accesos y la identificación de personas. Se propone la realización de desarrollos tecnológicos que digitalicen y automaticen las tareas de vigilancia de edificios e infraestructuras mediante robots móviles ayudados por técnicas de inteligencia artificial. El proyecto considera el desarrollo de un sistema completo de vigilancia que integrará: un conjunto de robots móviles inteligentes equipados con sensores, un sistema software de interfaz hombre-máquina que permitirá la interacción eficiente entre operadores y robots y, finalmente, un sistema de comunicaciones inalámbricas que permitirá el intercambio de información en el sistema.
El sistema desarrollado podrá ser explotado por empresas de seguridad para la vigilancia de entornos de interior o exterior o por las fuerzas y cuerpos de seguridad del Estado. Durante el transcurso del proyecto se creará un sistema de demostración que permitirá validar esta aplicación y la dejará preparada para un nivel cercano al mercado. De esta manera, se pretenden reducir las incertidumbres sobre la viabilidad técnica y comercial de esta tecnología. Los demostradores permitirán comprobar el funcionamiento del sistema de vigilancia en condiciones reales de funcionamiento y, además, permitirán presentar el producto a empresas interesadas en su explotación comercial.
Este proyecto de I+D+i con referencia INNVA1/2023/61 ha sido financiado por la Agencia Valenciana de la Innovación
This project with reference INNVA1/2023/61 has been funded by the Valencian Innovation Agency.
Palabras Clave: Robots móviles, percepción visual, fusión multisensorial, vigilancia de infraestructuras
Investigador Principal: Arturo Gil, Luis Payá Más Información...
TED2021
Título: Desarrollo de tecnologías móviles inteligentes para tareas de seguridad y vigilancia de entornos de interior y exterior Financiado por: Agencia Estatal de Investigación. Ministerio de Ciencia e Innovación
Duración: 12/2022 - 11/2024
Resumen:
El presente proyecto plantea la utilización de robots móviles y tecnologías de aprendizaje máquina para realizar tareas de vigilancia y seguridad en entornos de interior y exterior. Durante el transcurso del proyecto se espera generar conocimiento científico y realizar desarrollos tecnológicos que digitalicen y automaticen las tareas de vigilancia de edificios, infraestructuras e industria con potencial de transferencia a empresas de seguridad y a fuerzas y cuerpos de seguridad del Estado.
Actualmente, estas tareas se llevan a cabo mediante personal especializado, con ayuda principalmente de cámaras situadas en posiciones fijas y monitores de televisión. En el presente proyecto se propone lograr una vigilancia mucho más eficaz, y segura para este personal, con el apoyo de robots móviles cooperantes que pueden patrullar las zonas a vigilar y utilizar sensores de distinto tipo (cámaras de visión omnidireccional, cámaras infrarrojas, sensores de rango láser y sensores de proximidad) y tecnologías de fusión multisensorial para abordar dos grandes problemas: (a) la navegación de los robots a través del entorno que debe ser vigilado, incluyendo la construcción de un modelo o mapa, la localización y la planificación de trayectorias y (b) la interpretación del entorno de modo que se puedan detectar objetos sospechosos, intrusiones de personal no autorizado y otras situaciones potencialmente peligrosas como focos de incendio y sobrecalentamientos en instalaciones. El proyecto incluye la creación de una interfaz gráfica intuitiva que permita al usuario interactuar con los robots y mapas creados, conocer las alarmas que se han generado e influir en la tarea desarrollada por los robots.
Tanto la cooperación entre los propios robots como la cooperación entre el posible operador remoto y los robots es fundamental para lograr una vigilancia eficaz. Se trata de un aspecto tecnológico puntero y con gran desarrollo en la investigación mundial actual. Otras tecnologías que intervienen en el proyecto, como el reconocimiento de objetos y personas, el aprendizaje profundo y la navegación autónoma de robots, también se encuentran entre las de mayor desarrollo en la actualidad. El grupo de investigación proponente cuenta con una trayectoria consolidada y amplia experiencia en los ámbitos de la robótica móvil, el aprendizaje máquina, procesamiento de imágenes y fusión multisensorial.
Por tanto, la idea propuesta se ubica dentro del ámbito de la transición digital, y busca la mejora y potenciación de la tecnología para aplicarla a tareas de seguridad y vigilancia de edificios, infraestructuras e instalaciones. El proyecto persigue la mejora de la calidad de trabajo de los empleados/as de seguridad y la mejora de la competitividad de las empresas de seguridad. En especial, se plantea el empleo de robots móviles en situaciones en las que resulta inadecuado o insuficiente el empleo de cámaras de seguridad estáticas, o bien para servir de apoyo y ayuda al personal de seguridad existente. Un caso de uso será, por ejemplo, la vigilancia de grandes extensiones de terreno en condiciones adversas (frío, calor extremo). Además, los robots móviles irán equipados con sensores que permitirán la detección de intrusiones o fallos de seguridad en condiciones de baja o nula iluminación. La propuesta además, pretende tener un mínimo impacto ecológico, pues empleará robots móviles eléctricos y altamente eficientes.
Proyecto TED2021-130901B-I00 financiado por:
 
Palabras Clave: Robot móvil, visión por computador, procesamiento de imágenes, fusión multisensorial, navegación de robots, aprendizaje profundo
Investigador Principal: A. Gil, L. Payá Más Información...
Aseguramiento de robots subactuados por extinción de auto-movimientos
Título: Aseguramiento de robots manipuladores con fallos de balanceo libre en articulaciones actuadas mediante la extinción de sus auto-movimientos incontrolados Financiado por: CONSELLERIA DE INNOVACIÓN, UNIVERSIDADES, CIENCIA Y SOCIEDAD DIGITAL
Duración: 1/1/22-31/12/23
Resumen:
Cuando un robot plenamente actuado sufre un fallo de balanceo libre (o fallo de torque) en alguna de sus articulaciones actuadas, el robot se convierte en subactuado y admite movimientos incontrolados aunque bloqueemos el resto de actuadores sanos. Dichos movimientos incontrolados son peligrosos porque pueden provocar la colisión del robot consigo mismo o con obstáculos del entorno.
En este proyecto se propone desarrollar un método de control de robots que han sufrido dicho fallo de balanceo libre, para lograr bloquear al robot subactuado sin necesidad de usar actuadores redundantes ni frenos, suprimiendo de forma segura sus movimientos incontrolados de balanceo libre. El método que se propone consiste en variar las articulaciones actuadas sanas hasta que las variedades de auto-movimiento del robot subactuado degeneren en un punto. Tales variedades de auto-movimiento son curvas, superficies y análogos de dimensión superior, y su forma y tamaño cambian al mover las articulaciones actuadas sanas. Dado que los movimientos incontrolados de un robot subactuado se producen a lo largo de tales variedades de auto-movimiento, el hacer que dichas variedades degeneren en un punto suprime de forma efectiva dichos movimientos incontrolados, ya que el rango de movimiento incontrolado del robot se reduce a un único punto.
Proyecto financiado por la Consellería de Innovación, Universidades, Ciencia y Sociedad Digital de la Generalitat Valenciana
Palabras Clave: Robot paralelo, subactuado, redundante, variedades de auto-movimiento, fallo de balanceo libre, fallo de torque
Investigador Principal: Adrián Peidró Más Información...
RETIC
Título: Planificación de movimientos robóticos en estructuras metálicas Financiado por: Universidad Miguel Hernández de Elche
Duración: 01/01/2021 - 31/12/2022
Resumen:
Hoy en día nos encontramos con estructuras reticulares metálicas tridimensionales n numerosas construcciones artificiales, como estadios, torres de alta tensión o de telecomunicaciones, aeropuertos, obras de construcción, redes de conductos en refinerías, centrales nucleares o construcciones aeroespaciales. Estas estructuras, formadas por barras interconectadas, formando auténticas redes metálicas, requieren una inspección periódica y mantenimiento para preservar su buen estado y funcionamiento y evitar que su estabilidad estructural sevea comprometida por el deterioro. Ejemplos de las tareas requeridas son el recubrimiento de las barras metálicas de la estructura mediante pinturas protectoras para frenar su corrosión, la inspección no destructiva para detectar posibles grietas y defectos de soldadura o el apriete de uniones roscadas, entre otros.
Tradicionalmente, estas tareas han sido realizadas por operarios humanos que, provistos de mecanismos de seguridad como arneses, tienen que subir a la estructura y realizar las citadas operaciones. A pesar de que las posibles medidas de seguridad que se puedan adoptar, la realización de estas operaciones es peligrosa para humanos, que se ven sometidos a importantes riesgos para su seguridad y salud. Con el fin de evitar estos peligros para los operarios humanos, la posibilidad de realizar estas tareas peligrosas en altura por medio de robots (autónomos o teleoperados) es una línea que se viene acometiendo durante las últimas tres décadas. En este proyecto el objetivo consiste en planificar movimientos que pueda realizar un robot híbrido de forma que pueda navegar a través de estas estructuras y pasar a través de los nodos estructurales fijándose de forma oportuna para poder acometer tareas de inspección y mantenimiento.
Investigador Principal: Oscar Reinoso Garcia Más Información...
Control de robots paralelos que han sufrido fallo de torque
Título: Control de robots paralelos que han sufrido fallo de torque Financiado por: Universidad Miguel Hernández, Vdo. de Investigación
Duración: 1/1/22-31/12/22
Resumen:
En este proyecto se pretende desarrollar algoritmos de control y estabilización para robots paralelos que han sufrido fallo de torque en alguno de sus actuadores. Cuando esto ocurre, la articulación conectada al actuador fallido se comporta como una articulación pasiva que puede girar libremente, produciendo la pérdida de control del robot. Esta es una situación peligrosa dado que el robot puede moverse libremente sin control y podría colisionar consigo mismo o con objetos del entorno.
El método que se pretende aplicar en este proyecto es novedoso ya que no requiere de frenos ni de actuadores redundantes, y consiste en desplazar los actuadores sanos del robot hacia posiciones en las que las variedades de auto-movimiento se desvanecen. Dichas variedades de auto-movimiento son curvas o superficies sobre las que el robot puede deslizar libremente cuando sus actuadores sanos se bloquean.
Palabras Clave: Variedad de auto-movimiento, robot paralelo, subactuado
Investigador Principal: Adrián Peidró Más Información...
GV_2021_ADAPTYP2
Título: Diseño y estudio de reguladores de par computado para atravesar singularidades en robots paralelos Financiado por: CONSELLERIA DE INNOVACIÓN, UNIVERSIDADES, CIENCIA Y SOCIEDAD DIGITAL, Generalitat Valenciana
Duración: 01/01/2021-31/12/2021
Resumen:
Los robots paralelos controlan el movimiento de su efector final o pinza mediante múltiples cadenas cinemáticas conectadas en paralelo, formando cadenas cinemáticas cerradas. Esto les proporciona mayor rigidez estructural y prestaciones dinámicas, pero también limita su espacio de trabajo y lo divide en distintas regiones separadas por singularidades de tipo paralelo (también llamadas de tipo 2) que no existen en los robots seriales o de cadena cinemática abierta. Cuando el robot atraviesa una de esas singularidades no es posible controlar el movimiento de su efector final en cualquier dirección arbitraria, requiriéndose para ello pares de actuación infinitamente grandes en los actuadores. Esto dificulta el cruzamiento de tales singularidades para que el robot pueda aprovechar al máximo todo su espacio de trabajo.
En trabajos previos, otros investigadores han evitado la divergencia de los pares de actuación diseñando la trayectoria del efector final de modo que, al cruzar la singularidad, el modelo dinámico del robot no degenere, satisfaciendo para ello cierta condición de no-degeneración derivada por otros investigadores en el pasado. Esto presenta el incoveniente de que la trayectoria utilizada para atravesar la singularidad no puede ser una cualquiera, sino que debe diseñarse de modo que se cumpla la mencionada condición de no-degeneración.
En este proyecto se propone el diseño de nuevas leyes de Control de Par Computado (en inglés: Computed-Torque Control) que permitan atravesar las mencionadas singularidades paralelas evitando la divergencia de los pares de actuación, para que éstos permanezcan finitos durante el cruzamiento de la singularidad, y además evitando tener que diseñar la trayectoria para cumplir esto, pudiendo elegir trayectorias arbitrarias. Para lograr esto en el presente proyecto, se propone considerar los pequeños errores de modelado que siempre se producen al modelar la dinámica del robot a controlar. Esos pequeños errores provocan que el seguimiento de la trayectoria deseada no sea perfecto, lo cual proporciona cierto margen para cumplir la condición de no-degeneración simplemente adaptando las ganancias proporcional y derivativa del regulador, dejando totalmente libre la trayectoria. El control propuesto se probará en este proyecto mediante la simulación con robots paralelos de ejemplo, y también con su ensayo en robots paralelos reales.
Proyecto financiado por la Consellería de Innovación, Universidades, Ciencia y Sociedad Digital de la Generalitat Valenciana
Palabras Clave: robot paralelo, singularidad, control de par computado
Investigador Principal: Adrián Peidró Más Información...
Creación de Mapas Mediante Métodos de Apariencia Visual para la Navegación de Robots
Título: Creación de Mapas Mediante Métodos de Apariencia Visual para la Navegación de Robots Financiado por: CICYT Ministerio de Ciencia e Innovación
Duración: 01/01/2017 al 31/12/2019
Resumen:
Para que un robot móvil pueda realizar una tarea de manera autónoma, debe ser capaz de moverse por cualquier tipo de entorno. Para ello, es necesario que dicho robot construya un modelo del entorno que le permita estimar su posición y navegar hacia los puntos destino.
La creación de mapas y navegación es una línea de investigación muy activa, en la que se han centrado numerosos investigadores que han desarrollado muy diversos algoritmos usando diferente información sensorial. Hasta el momento la mayor parte de los esfuerzos se han centrado en establecer modelos de entornos a partir de información puntual y relevante del mismo sin considerar un estudio global de la escena en su conjunto.
En respuesta a este desafío, este proyecto plantea la mejora y desarrollo de nuevos mecanismos que permitan un modelado eficiente, robusto y preciso de entornos, haciendo uso de sistemas de visión omnidireccional. El grupo de investigación proponente ha avanzado en estas áreas en los últimos años, desarrollando diversos algoritmos de creación de mapas, localización, SLAM y exploración a partir de la información proporcionada por diferentes tipos de sistemas de visión montados sobre los propios robots. Para ello, ha explorado con profundidad las posibilidades que ofrecen los métodos de descripción de escenas basados en la extracción de características locales y los basados en la apariencia visual global, llegando a resultados notables en estas áreas.
Palabras Clave: Robótica móvil, navegación autónoma, visión por computador, sistemas omnidireccionales
Investigador Principal: L. Payá, O. Reinoso Más Información...
NAVICOM
Título: Navegación de Robots en Entornos Dinámicos Mediante Mapas Compactos con Información Visual de Apariencia Global Financiado por: CICYT Ministerio de Ciencia e Innovación
Duración: 01/09/2014 al 31/05/2017
Resumen:
La realización de tareas por parte de robots móviles que se desenvuelven por un entorno desconocido es una de las líneas de investigación abiertas en la actualidad y que previsiblemente tendrá mayor repercusión a medio plazo. Para ello es necesario poder tener como referencia una información lo más precisa y detallada posible con objeto de que el robot o los robots que se encuentran ejecutando una determinada tarea pueden localizarse dentro del entorno de trabajo. Durante los últimos años se ha trabajado de forma notable y con excelente resultados en esta línea de investigación de creación de mapas de entornos a través de los cuales se pudieran localizar los robots en un proceso conjunto (Simultaneous Localization And Mapping). El grupo de investigación proponente se ha centrado durante los últimos años en esta línea de investigación teniendo como datos de partida para la creación del mapa, la información visual de cada uno de los sistemas de visión con que cuenten los robots. A partir de esta información visual, se han configurado mapas métricos con objeto de que los robots puedan localizarse y desarrollar tareas de navegación de una forma lo más precisa posible. Dentro de esta propuesta de investigación, el grupo proponente ha obtenido notables resultados.
Sin embargo, existen hoy en día incertidumbres y mejoras a satisfacer con objeto de poder utilizar dichos mapas de una forma más eficiente. Uno de los grandes problemas actualmente existentes es el tratamiento de la información visual que se ha modificado en los entornos a medida que los robots desarrollan sus tareas. Los mapas creados deben ser actualizados de forma paulatina teniendo en cuenta la dinámica realmente existente en los entornos de trabajo. Otra de las propuestas abiertas consiste en integrar en dichos mapas información de apariencia global a la vez que se compatibilizan la estructura métrica de los mismos, de manera que la localización del robot sea más efectiva en grandes entornos e incluso poder acometer una localización jerárquica dentro del mapa. Es en este ámbito donde se centra el presente proyecto de investigación, en el que a partir de los resultados alcanzados hasta el momento se plantea acometer nuevas líneas de investigación consistentes en desarrollar mapas visuales dinámicos teniendo en cuenta la información semántica y topológica aportada por los sistemas de visión todo ello en entornos de 6 grados de libertad.
Palabras Clave: Robots Móviles, Mapas Visuales, Navegación Topológica y Compacta, SLAM Visual
Investigador Principal: A. Gil, O. Reinoso Más Información...
Localización y Creación de Mapas Visuales para Navegación de Robots con 6 GDL
Título: Localización y Creación de Mapas Visuales para Navegación de Robots con 6 GDL Financiado por: Generalitat Valenciana
Duración: Enero 2015 - Dic 2016
Resumen:
La realización de tareas por parte de robots móviles que se desenvuelven por un entorno desconocido es una de las líneas de investigación abiertas en la actualidad y que previsiblemente tendrá mayor repercusión a medio plazo. Para ello es necesario poder tener como referencia una información lo más precisa y detallada posible con objeto de que el robot o los robots que se encuentran ejecutando una determinada tarea pueden localizarse dentro del entorno de trabajo. Durante los últimos años se ha trabajado de forma notable y con excelente resultados en esta línea de investigación de creación de mapas de entornos a través de los cuales se pudieran localizar los robots en un proceso conjunto (Simultaneous Localization And Mapping). El grupo de investigación proponente se ha centrado durante los últimos años en esta línea de investigación teniendo como datos de partida para la creación del mapa, la información visual de cada uno de los sistemas de visión con que cuenten los robots. A partir de esta información visual, se extraen mapas métricos con objeto de que los robots puedan localizarse y desarrollar tareas de navegación de una forma lo más precisa posible.
Es en este ámbito donde se centra el presente proyecto de investigación, en el que a partir de los resultados alcanzados hasta el momento se plantea acometer nuevas líneas de investigación consistentes en desarrollar mapas visuales dinámicos teniendo en cuenta la información semántica y topológica aportada por los sistemas de visión todo ello en entornos de 6 grados de libertad.
Palabras Clave: Visual SLAM applied to 6DOF robotics
Investigador Principal: L.M. Jiménez Más Información...
Convenios con Empresas
Hacia la formación práctica ubicua y digital en robótica mediante laboratorios remotos
Título: Convenio de Colaboración para el desarrollo del proyecto "Hacia la formación práctica ubicua y digital en robótica mediante laboratorios remotos” Financiado por: Centro de Inteligencia Digital de la Provincia de Alicante (CENID)
Duración: 6 meses (abril 2022 - octubre 2022)
Resumen:
Este proyecto pretende desarrollar un laboratorio remoto, que consiste en una plataforma ciberfísica que permite al estudiantado de carreras técnicas conectarse a robots de forma remota, para hacer prácticas de laboratorio y experimentos con dichos robots, a través de Internet. Esto permitirá dotar al estudiantado de mayor flexibilidad espacial y temporal, permitiéndoles hacer prácticas de laboratorio de forma ubicua, sin limitarlos a tener que desplazarse a un laboratorio físico para realizar las prácticas únicamente en las horas en las que el acceso a dicho laboratorio está habilitado. El estudiantado se conectará a los robots reales a través de un servidor web y, a través de una interfaz, podrá comandar movimientos o experimentos para realizar con los robots remotos. El movimiento de los robots se mostrará a través de una webcam en tiempo real, y también se devolverá información relativa a los resultados del experimento remoto, información que será captada mediante sensores de posición, velocidad, y fuerza, colocados en el robot real. Los robots remotos que se implementarán para hacer prácticas a distancia serán de tipo paralelo o de cadena cinemática cerrada, ya que éstos disponen de mayor riqueza que los robots tradicionales de cadena cinemática serie, a la hora de ser estudiados en asignaturas de control y robótica.
Las actividades que abarcará este proyecto serán las siguientes cuatro: 1) construcción de dos robots paralelos con los que el estudiantado pueda realizar prácticas y experimentos a través de internet, 2) implementación del servidor web que gestione las reservas y el acceso remoto de los robots por parte del estudiantado, 3) la programación de interfaces gráficas de usuario que permitan al estudiantado comandar órdenes y experimentos a la vez que se observa el movimiento del robot en tiempo real a través de una webcam, y 4) diseño de prácticas y experimentos didácticos a realizar con la ayuda del laboratorio remoto desarrollado. El principal resultado esperado de este proyecto es la materialización del mencionado laboratorio remoto, que permitirá flexibilizar la realización ubicua de prácticas con robots reales a distancia, haciendo uso de las tecnologías digitales al servicio de la enseñanza y el aprendizaje.
Palabras Clave: Robot paralelo, laboratorio remoto, prácticas de laboratorio, identificación, control
Investigador Principal: Adrián Peidró Más Información...
abionica1.21T
Título: Empleo de algoritmos para conciencia situacional en vuelo mediante visión artificial Financiado por: Abionica Solutions S.L.
Duración: 05/2021 - 11/2021
Investigador Principal: A. Gil Más Información...
PiesCuadrados
Título: Contrato para el desarrollo de un software para la detección y medición de los diferentes tonos de piel Financiado por: PIES CUADRADOS LEATHER S.L.
Duración: 2019 - 2020
Investigador Principal: O. Reinoso Más Información...
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