Demotherm: Robotic application of refractory material

The B105 Electronic Systems Lab. as a representative of Technical University of Madrid (UPM) participates with THERMAN and the University of Oviedo (Uniovi) in this innovative research project. To develop it we have the support of the Industrial Technological Center (CDTI) and the Ministry of Economy and Competitiveness, and is co-financed by the European Regional Development Fund (FEDER).

The project aims to achieve an automotive and remote control robot capable of working in hostile environments oriented to the repair of cyclones and cimneys reinforced with refractory material.

This solution represents a revolution in the process and provides economic, strategic, enviromental and safety and occupational health improvements.

Out participation in this project is the development of all the sensorization, actuation and control part of the automobile robot.

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3D Sheet: Study of the feasibility of appearance inspection systems applied to car manufacturing

The goal of this project is the study of the feasibility of appearance inspection techniques applied to car manufacturing. During the assembly process in the factory and later stages some defects can be produced. This problem can cause important losses of money to the company and dissatisfaction in the client. Therefore, as soon the defect is detected in the supply chain the easier the solution for both parts. However, the detection of defect in the sheet in a difficult challenge.

Currently, the inspection process is made by skilled personnel. However, this project tries to install a support system that detects these failures automatically within the work cycle (1 minute/car).

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The B105 ESL has proposed the study of a low cost 3D scanner. Using two cameras and one projector it can be obtained pictures and the object reconstruction with a high precision. The system is low cost because only used two current cameras and one projector.  The last part is a open software based on the European project 3D Underworld.

 

 

 

DEMOSTRACIÓN DEL PROYECTO NODUM

Hace unos días tuvimos la demostración de nuestro proyecto NODUM. Este sistema está pensado para su uso en carreteras o vías donde se están llevando a cabo obras de conservación y exista una mayor probabilidad de encontrar diversas adversidades que pongan en riesgo a los trabajadores o usuarios de la vía.

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La demostración se llevó a cabo en un escenario de 200 metros en el que se colocaron un total de nueve nodos, ocho nodos sensores y un nodo maestro, colocados en el arcén de la carretera de tal forma que no afectan a la circulación, pero son visibles desde los vehículos.

Demo Final
 

El objetivo de la demostración fue la prueba del funcionamiento de todos los sensores y actuadores que presenta el sistema. Para ello, se realizaron varias pruebas:

  • Existencia de uno o más vehículos en la vía, para mostrar las distintas señales.
  • Detección de trabajadores en la vía, y entrada o salida de camiones.
  • Efecto en la señalización de la luminosidad ambiente que mide el sensor del nodo S4.
  • Prueba de señalización según los comandos que mande un operario desde la aplicación web. 
  • Obtención de la velocidad de los vehículos que se aproximan al tramo monitorizado.
  • Detección del tránsito de vehículos mediante las detecciones SONAR individuales de cada nodo sensor.
  • Nivel de visibilidad y otros parámetros ambientales del escenario.

Además, se demostró el posible uso de pantallas OLED para la generación de señales modulares y escalables al tamaño que se desee, como se puede ver en la siguiente imagen:

 

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Así pues, tras mucho tiempo de trabajo, ¡concluimos este proyecto con un éxito rotundo! 😀

Kick-off del proyecto ROBIM – (Robótica autónoma para inspección y evaluación de edificios existentes con integración BIM)

El pasado jueves 30 de Marzo se celebró la reunión de kick-off del proyecto ROBIM (Robótica autónoma para inspección y evaluación de edificios existentes con integración BIM). Es un proyecto que corresponde al Programa Estratégico CIEN de la convocatoria de 2016 y en la que los socios somos Euroestudios S.L. (Coordinador), FCC Construcción S.A., Geotecnia y Cimientos S.A., Insyte S.A., Ibim Building Twice S.L., Imatia Innovation S.L., Universidad Politécnica de Valencia a través del Instituto de Restauración del Patrimonio, Universidad Politécnica de Madrid a través del Grupo de Investigación Sostenibilidad en la Construcción y en la Industria, el Instituto Tecnológico de Aragón, la Universidad de Vigo y la Universidad Politécnica de Madrid a través del B105 Electronic Systems Lab.

Resumen ejecutivo

La rehabilitación de edificios se identifica como una actividad necesaria en el marco de la Directiva sobre Eficiencia Energética 2012/27/EC. Ésta urge a aumentar el ritmo de renovación (al menos el 3%) para alcanzar los objetivos europeos en 2050 sobre emisiones de gases de efecto invernadero (reducción de entre un 80% y un 95% respecto a 1990). Sin embargo, han sido numerosas las llamadas de atención que la UE ha hecho a nuestro país por el retraso de la trasposición de medidas para alcanzar éstos objetivos. Además, todo apunta a que el sector de la construcción se debe reactivar a través de la rehabilitación (esto puede extenderse…). Cabe destacar el ratio rehabilitación frente al total de construcción en España es uno de los más bajos de la UE (41,7%, tres puntos por debajo de la media). Esta actividad está hoy por hoy entorpecida por un cúmulo de circunstancias, que la hacen lenta, cara e ineficiente, debido fundamentalmente al empleo generalizado de procesos y técnicas constructivas artesanales y medios manuales, por una parte, y la falta de información previa suficiente y fiable para garantizar una intervención adecuada, entre otros aspectos.

La envolvente de los edificios, sus fachadas y cubiertas, son elementos vulnerables, castigados y difíciles de conservar en buen estado, por su exposición continua a la intemperie y su difícil accesibilidad en muchos casos. En particular la fachada, por su extensión y en algunos casos la complejidad de su diseño, tiene una gran repercusión en el comportamiento energético del edificio en la fase de uso. Es necesario renovarla, además de por su obsolescencia material y funcional, por la energética, que agrava cada vez más la situación medioambiental.

En este contexto, se plantea como objetivo primordial del proyecto ROBIM el desarrollo de un sistema robotizado autónomo que facilite la obtención de información fiel y suficientemente detallada del estado de conservación y composición de los cerramientos de los edificios. Este sistema permitirá ahorrar en costes desmedidos de medios auxiliares para acceder a la totalidad de la envolvente con seguridad, adaptando o renovando las técnicas de examen no destructivo más adecuadas en cada caso, e integrando toda la información obtenida en un entorno digital, basado en la metodología BIM (aunando software, modelos 3D y bases de datos). Se ofrece por tanto una solución global de diagnóstico certero, completo y útil, como un servicio imprescindible de cara a la toma de decisiones sobre la intervención que exige el mercado.

Además, la evaluación de la envolvente, que es el elemento en el que se concentran los mayores ahorros energéticos, debe extenderse más allá del momento de su rehabilitación, siendo clave un adecuado mantenimiento tanto para la conservación del inmueble como para la minimización de impactos económicos y medioambientales, al garantizar su buen estado y con ello el cumplimiento de sus prestaciones técnicas a lo largo del tiempo. De este modo, se pretende incorporar al sistema la posibilidad de colaborar en el mantenimiento periódico de los edificios, realizando tareas de inspección programadas, además de introducir mecanismos de control y monitorización del comportamiento y evolución de la envolvente a lo largo del tiempo.

Los resultados del proyecto permitirán actuar en diversos tipos de sistemas constructivos y edificios, tales como edificaciones residenciales, administraciones, edificios de uso terciario, edificios docentes, hoteles, hospitales, patrimonio histórico, etc.

El sistema estará basado en el empleo de un robot móvil ligero y autónomo, tanto en su desplazamiento como en su alimentación, con capacidad para acceder a cualquier parte de la envolvente, mediante alguno de los sistemas analizados en esta memoria o su evolución tras el análisis. Debe poder acarrear el peso suficiente para el desempeño de los trabajos de examen no destructivo a llevar a cabo, bien por su propia capacidad, bien por estar compuesto de dos elementos, uno más ligero que opere sobre la envolvente y otro más pesado y voluminoso que se situe cerca del lugar de actuación, conectado con el primero.

Dos grandes procesos derivados de este proyecto son: Automatización del levantamiento del modelo BIM y Relación de bases de datos (sistemas de información) con modelos BIM.

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All-in-One. Plataforma de monitorización de tráfico integrada, de bajo coste e información extendida

 

El mercado de la información de tráfico ha triplicado su volumen en los últimos 5 años y se espera un gran crecimiento para los próximos años. Sin embargo, existen algunos campos que aún no han sido completamente estudiados ni explotados, como es el caso de la integración de aforo e identificación. De ahí surge el proyecto All-in-One cuyo objetivo es crear una plataforma de monitorización de tráfico integrada, de bajo coste e información extendida.

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La plataforma contará con un dispositivo radar para el conteo de vehículos y un identificador de Bluetooth. Con estos datos se generará un nuevo nivel de información de tráfico al proveer medidas conjuntas de conteo e identificación. Nuestro grupo B105 Electronic Systems Lab es el encargado del diseño e implementación del sensor basado en radar de bajo coste que sea capaz de contar vehículos y dar información de su velocidad. Para ello el módulo radar deberá incluir tanto la electrónica de adaptación de las señales de radiofrecuencia como los módulos de procesamiento y filtrado digitales de éstas.

En el proyecto participan otros grupos de investigación como i3-UPM y CEI, y varias empresas de ingeniería como ACEINSA, KINEO e IPS. Este gran consorcio permitirá la consecución de los objetivos del proyecto al integrar distintos socios expertos en cada uno de los módulos del sistema.

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