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                   Plataforma móvil para
                   monitoreo remoto con
                   transmisión de video
                                                                 Tavo Meneses
                                                                 Hugo Zuluaga
                                                                 Colombianos
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           AGENDA

           •    Introducción
           •   Descripción del Proyecto
           •   Resultados
           •   Trabajo Futuro
           •   Conclusiones
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           INTRODUCCIÓN

           Las     plataformas     móviles   para
           aplicaciones de robótica, a nivel
           recreativo o experimental, utilizadas
           para el monitoreo de entornos que
           revistan cierto interés por propósitos
           de exploración, han ganado mucha
           popularidad en las últimas décadas.
       3         15/08/2012
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           INTRODUCCIÓN

           La    integración     de     dispositivos
           comerciales, estandarizados y de uso
           masivo, tipo off-the-shelf junto con
           elementos      tradicionales    de      la
           electrónica y la mecatrónica, dan un
           matiz de flexibilidad y usabilidad
           adicional a estas aplicaciones [1] [10]
       4         15/08/2012
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           DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
           Este proyecto se
           divide en varias
           etapas, las cuales se
           basan       en     la
           transmisión       de
           señales      y     el
           telecontrol de la
           plataforma móvil a
           través de la red
           GSM comercial.
       5         15/08/2012
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           DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
            La plataforma móvil posee una rueda “loca”
           ubicada en la parte delantera. La tracción se logra
           mediante dos motores de corriente continua
           acoplados a cajas reductoras para lograr mayor
           torque. Alternando el apagado de estos motores se
           realizan los giros a la derecha e izquierda.

           Adicionalmente se adecuado un puente H para
           lograr la inversión de giro y los desplazamientos
           adelante y atrás.
       6         15/08/2012
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           DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

           Se indican las
           direcciones de
           movimiento de
           la plataforma:
           Izquierda-
           Derecha y
           Adelante-Atrás
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           DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
           La plataforma es controlada utilizando DTMF (Dual
           Tone Multi-Frequency), la combinación de dos
           frecuencias por dígito tecleado, se aprovecha a partir
           de una llamada realizada con un teléfono celular a
           través de la red GSM comercial [6].
           En la plataforma está ubicado un teléfono celular, el
           cual contesta de manera automática para posibilitar la
           decodificación de los tonos (CM8870) y el telecontrol
           intermediado por el microcontrolador de 8-bits.
       8         15/08/2012
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    DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
    Esquema general de la aplicación: Móvil y Circuitos




       9         15/08/2012
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    DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO




      10         15/08/2012
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    RESULTADOS: Cámara y Circuito modulador.
    Presupuesto de potencia para poner la señal al aire.




      11         15/08/2012
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    RESULTADOS: Vista General del Móvil




      12         15/08/2012
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    RESULTADOS: Visualización de Imágenes en Teléfono
    Celular y Receptor Convencional de Televisión




      13         15/08/2012
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           TRABAJO FUTURO

           Se está
           trabajando en la
           puesta a punto
           de la función de
           detección de
           metales ubicados
           a nivel superficial
      14         15/08/2012
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           TRABAJO FUTURO
           Adicionalmente se
           plantean las adecuaciones
           para monitoreo en ductos
           o sitios de difícil acceso y/o
           comunicación utilizando
           fibra óptica para la
           transmisión-recepción de
           las señales de la
           plataforma.
      15         15/08/2012
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    TRABAJO FUTURO: Estimativo de potencia para
    transito de la señal a través del cable de fibra óptica.




      16         15/08/2012
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           TRABAJO FUTURO
            Mejora basada en fibra
           óptica proyectada para el
           sistema e interacción
           requerida entre los
           bloques constitutivos de la
           aplicación.



      17         15/08/2012
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           CONCLUSIONES
           • El trabajo con teléfonos celulares facilita que gran
             cantidad de equipos, pertenecientes a diferentes
             fabricantes, puedan ser empleados en aplicaciones
             como la aquí presentada.

           • No hay dependencia de factores como la empresa
             operadora del servicio y en uno o en ambos extremos
             de la comunicación, se pueden dejar aparatos de
             telefonía móvil cumpliendo la función de “módems”
             dedicados de bajo costo y alta fiabilidad de operación.

      18         15/08/2012
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           CONCLUSIONES
           • La simplicidad en las instrucciones para el móvil
             y en el formato de las señales tiene la ventaja de
             lograr fácil interoperabilidad entre teléfonos
             celulares.

           • Las desventajas ligadas a tanta sencillez pueden
             mitigarse a través del establecimiento de un
             protocolo de autenticación del usuario y de
             modos de operación con niveles de seguridad
             diferentes.

      19         15/08/2012
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           CONCLUSIONES
           • Hoy en día muchos teléfonos y
             dispositivos móviles de comunicación
             incorporan una función de recepción de
             TV, lo que amplía la usabilidad y la
             flexibilidad para la visualización de los
             datos por parte de los usuarios, al no
             tener que depender de un voluminoso
             monitor o receptor convencional de
             televisión.
      20         15/08/2012
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           CONCLUSIONES
           • Si se logran resultados satisfactorios a nivel
             de monitoreo en entornos urbanos y llanos,
             se puede proceder a darle mayor robustez
             al diseño, para dotarlo de medios técnicos
             que le permitan su desplazamiento y
             operación por medios industriales y sobre
             terrenos quebrados y de mayor exigencia de
             desempeño. Esto amplia notablemente el
             espectro de aplicación de la plataforma
             móvil planteada.
      21         15/08/2012
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           REFERENCIAS
           •   [1]       W. Wong. Wanted: Roboticist. Electronic Design. 06.23.05 pp 40-46.

           •   [2]   D. Manojkumar, P. Mathankumar, E. Saranya, S. Pavithradevi, “Mobile
               Controlled Robot using DTMF Technology for Industrial Application”, International
               Journal of Electronic Engineering Research, Volume 2 Number 3 (2010) pp. 349–355.

           •   [3]    M, Arevalo. M. Pino, N, Sotomayor, “Control por voz de un robot explorador
               tipo oruga,” en XIX Jornadas en Ingeniería Eléctrica y Electrónica.JIEE, Vol. 19, 2005,
               pp. 69-73.

           •   [4]    Detección de tonos DTMF usando el algoritmo de Goertzel, disponible en:
               http://members.tripod.com

           •   [5]  DTMF Tone Generation and Detection: An Implementation Using the
               TMS320C54x, disponible en: http://focus.ti.com/lit/an/spra096a/spra096a.pdf




      22         15/08/2012
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           REFERENCIAS
           •   [6]    T. Nguyen, L Bushnell, “Feasibility Study of DTMF Communications for
               Robots,”    Dept   of   EE,   University   of   Washington,  disponible en:
               http://www.ee.washington.edu/research/ncs/papers/DTMF_tr.pdf

           •   [7]    Datasheet del circuito integrado MT8870, [Online] disponible             en:
               http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/77085/MITEL/MT8870.html

           •   [8]    T. Goedemé, M. Nuttin, T. Tuytelaars, L. Van Gool, Omnidirectional Vision
               Based Topological Navigation, International Journal of Computer Vision 74(3), 219–
               236, 2007

           •   [9]   T. Goedemé, M. Nuttin, T. Tuytelaars, L. Van Gool, O. Millnert, A. Hüntenmann,
               “Range determination for mobile robots using an omnidirectional camera,” Integrated
               Computer-Aided Engineering 14 (2007) 63–72, IOS Press.

           •   [10] R. Raghavendra, “Mobile Phone Operated Land Rover” disponible en
               http://raghueee.110mb.com/Documents/MobilePhone_Controlled_Robot_Complete
               _Document.pdf

      23         15/08/2012

Plataforma movil

  • 1.
    Universidad Nacional deIngeniería | IEEE INTERCON 2011, Lima, Perú Plataforma móvil para monitoreo remoto con transmisión de video Tavo Meneses Hugo Zuluaga Colombianos
  • 2.
    Universidad Nacional deIngeniería | IEEE INTERCON 2011, Lima, Perú AGENDA • Introducción • Descripción del Proyecto • Resultados • Trabajo Futuro • Conclusiones 2 15/08/2012
  • 3.
    Universidad Nacional deIngeniería | IEEE INTERCON 2011, Lima, Perú INTRODUCCIÓN Las plataformas móviles para aplicaciones de robótica, a nivel recreativo o experimental, utilizadas para el monitoreo de entornos que revistan cierto interés por propósitos de exploración, han ganado mucha popularidad en las últimas décadas. 3 15/08/2012
  • 4.
    Universidad Nacional deIngeniería | IEEE INTERCON 2011, Lima, Perú INTRODUCCIÓN La integración de dispositivos comerciales, estandarizados y de uso masivo, tipo off-the-shelf junto con elementos tradicionales de la electrónica y la mecatrónica, dan un matiz de flexibilidad y usabilidad adicional a estas aplicaciones [1] [10] 4 15/08/2012
  • 5.
    Universidad Nacional deIngeniería | IEEE INTERCON 2011, Lima, Perú DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO Este proyecto se divide en varias etapas, las cuales se basan en la transmisión de señales y el telecontrol de la plataforma móvil a través de la red GSM comercial. 5 15/08/2012
  • 6.
    Universidad Nacional deIngeniería | IEEE INTERCON 2011, Lima, Perú DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO La plataforma móvil posee una rueda “loca” ubicada en la parte delantera. La tracción se logra mediante dos motores de corriente continua acoplados a cajas reductoras para lograr mayor torque. Alternando el apagado de estos motores se realizan los giros a la derecha e izquierda. Adicionalmente se adecuado un puente H para lograr la inversión de giro y los desplazamientos adelante y atrás. 6 15/08/2012
  • 7.
    Universidad Nacional deIngeniería | IEEE INTERCON 2011, Lima, Perú DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO Se indican las direcciones de movimiento de la plataforma: Izquierda- Derecha y Adelante-Atrás 7 15/08/2012
  • 8.
    Universidad Nacional deIngeniería | IEEE INTERCON 2011, Lima, Perú DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO La plataforma es controlada utilizando DTMF (Dual Tone Multi-Frequency), la combinación de dos frecuencias por dígito tecleado, se aprovecha a partir de una llamada realizada con un teléfono celular a través de la red GSM comercial [6]. En la plataforma está ubicado un teléfono celular, el cual contesta de manera automática para posibilitar la decodificación de los tonos (CM8870) y el telecontrol intermediado por el microcontrolador de 8-bits. 8 15/08/2012
  • 9.
    Universidad Nacional deIngeniería | IEEE INTERCON 2011, Lima, Perú DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO Esquema general de la aplicación: Móvil y Circuitos 9 15/08/2012
  • 10.
    Universidad Nacional deIngeniería | IEEE INTERCON 2011, Lima, Perú DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO 10 15/08/2012
  • 11.
    Universidad Nacional deIngeniería | IEEE INTERCON 2011, Lima, Perú RESULTADOS: Cámara y Circuito modulador. Presupuesto de potencia para poner la señal al aire. 11 15/08/2012
  • 12.
    Universidad Nacional deIngeniería | IEEE INTERCON 2011, Lima, Perú RESULTADOS: Vista General del Móvil 12 15/08/2012
  • 13.
    Universidad Nacional deIngeniería | IEEE INTERCON 2011, Lima, Perú RESULTADOS: Visualización de Imágenes en Teléfono Celular y Receptor Convencional de Televisión 13 15/08/2012
  • 14.
    Universidad Nacional deIngeniería | IEEE INTERCON 2011, Lima, Perú TRABAJO FUTURO Se está trabajando en la puesta a punto de la función de detección de metales ubicados a nivel superficial 14 15/08/2012
  • 15.
    Universidad Nacional deIngeniería | IEEE INTERCON 2011, Lima, Perú TRABAJO FUTURO Adicionalmente se plantean las adecuaciones para monitoreo en ductos o sitios de difícil acceso y/o comunicación utilizando fibra óptica para la transmisión-recepción de las señales de la plataforma. 15 15/08/2012
  • 16.
    Universidad Nacional deIngeniería | IEEE INTERCON 2011, Lima, Perú TRABAJO FUTURO: Estimativo de potencia para transito de la señal a través del cable de fibra óptica. 16 15/08/2012
  • 17.
    Universidad Nacional deIngeniería | IEEE INTERCON 2011, Lima, Perú TRABAJO FUTURO Mejora basada en fibra óptica proyectada para el sistema e interacción requerida entre los bloques constitutivos de la aplicación. 17 15/08/2012
  • 18.
    Universidad Nacional deIngeniería | IEEE INTERCON 2011, Lima, Perú CONCLUSIONES • El trabajo con teléfonos celulares facilita que gran cantidad de equipos, pertenecientes a diferentes fabricantes, puedan ser empleados en aplicaciones como la aquí presentada. • No hay dependencia de factores como la empresa operadora del servicio y en uno o en ambos extremos de la comunicación, se pueden dejar aparatos de telefonía móvil cumpliendo la función de “módems” dedicados de bajo costo y alta fiabilidad de operación. 18 15/08/2012
  • 19.
    Universidad Nacional deIngeniería | IEEE INTERCON 2011, Lima, Perú CONCLUSIONES • La simplicidad en las instrucciones para el móvil y en el formato de las señales tiene la ventaja de lograr fácil interoperabilidad entre teléfonos celulares. • Las desventajas ligadas a tanta sencillez pueden mitigarse a través del establecimiento de un protocolo de autenticación del usuario y de modos de operación con niveles de seguridad diferentes. 19 15/08/2012
  • 20.
    Universidad Nacional deIngeniería | IEEE INTERCON 2011, Lima, Perú CONCLUSIONES • Hoy en día muchos teléfonos y dispositivos móviles de comunicación incorporan una función de recepción de TV, lo que amplía la usabilidad y la flexibilidad para la visualización de los datos por parte de los usuarios, al no tener que depender de un voluminoso monitor o receptor convencional de televisión. 20 15/08/2012
  • 21.
    Universidad Nacional deIngeniería | IEEE INTERCON 2011, Lima, Perú CONCLUSIONES • Si se logran resultados satisfactorios a nivel de monitoreo en entornos urbanos y llanos, se puede proceder a darle mayor robustez al diseño, para dotarlo de medios técnicos que le permitan su desplazamiento y operación por medios industriales y sobre terrenos quebrados y de mayor exigencia de desempeño. Esto amplia notablemente el espectro de aplicación de la plataforma móvil planteada. 21 15/08/2012
  • 22.
    Universidad Nacional deIngeniería | IEEE INTERCON 2011, Lima, Perú REFERENCIAS • [1] W. Wong. Wanted: Roboticist. Electronic Design. 06.23.05 pp 40-46. • [2] D. Manojkumar, P. Mathankumar, E. Saranya, S. Pavithradevi, “Mobile Controlled Robot using DTMF Technology for Industrial Application”, International Journal of Electronic Engineering Research, Volume 2 Number 3 (2010) pp. 349–355. • [3] M, Arevalo. M. Pino, N, Sotomayor, “Control por voz de un robot explorador tipo oruga,” en XIX Jornadas en Ingeniería Eléctrica y Electrónica.JIEE, Vol. 19, 2005, pp. 69-73. • [4] Detección de tonos DTMF usando el algoritmo de Goertzel, disponible en: http://members.tripod.com • [5] DTMF Tone Generation and Detection: An Implementation Using the TMS320C54x, disponible en: http://focus.ti.com/lit/an/spra096a/spra096a.pdf 22 15/08/2012
  • 23.
    Universidad Nacional deIngeniería | IEEE INTERCON 2011, Lima, Perú REFERENCIAS • [6] T. Nguyen, L Bushnell, “Feasibility Study of DTMF Communications for Robots,” Dept of EE, University of Washington, disponible en: http://www.ee.washington.edu/research/ncs/papers/DTMF_tr.pdf • [7] Datasheet del circuito integrado MT8870, [Online] disponible en: http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/77085/MITEL/MT8870.html • [8] T. Goedemé, M. Nuttin, T. Tuytelaars, L. Van Gool, Omnidirectional Vision Based Topological Navigation, International Journal of Computer Vision 74(3), 219– 236, 2007 • [9] T. Goedemé, M. Nuttin, T. Tuytelaars, L. Van Gool, O. Millnert, A. Hüntenmann, “Range determination for mobile robots using an omnidirectional camera,” Integrated Computer-Aided Engineering 14 (2007) 63–72, IOS Press. • [10] R. Raghavendra, “Mobile Phone Operated Land Rover” disponible en http://raghueee.110mb.com/Documents/MobilePhone_Controlled_Robot_Complete _Document.pdf 23 15/08/2012