Sistema de control distribuido para una máquina caminante de 6 patas Joaquín de Andrés Y Martinez de Arenasa and Mauricio Anigstein.

En este trabajo se presenta el desarrollo de una plataforma robótica móvil de 6 grados de libertad controlada por un sistema distribuido. La plataforma adquiere su movilidad gracias a 6 miembros articulados, de 3 grados de libertad cada uno, coordinados por un procesador central que utiliza un sistema operativo Linux embebido. El control de los actuadores es independiente para cada miembro y es llevado a cabo por microcontroladores dedicados. Se presentarán también los distintos problemas que deben solucionarse para que la plataforma se desplace y cómo fue implementada la solución para estas tareas. 

Control de la marcha de un robot hexápodo autónomo implementado en un FPGA. Alvaro Anzueto Rios, Andrea Del Carmen Avila Rivera and Job Isaias Quiroz Mercado.

En este trabajo se describe la implementación de un sistema de control para la locomoción de un robot hexápodo autónomo cuyo movimiento está basado en la marcha de un escarabajo pinacate, para esto es necesario realizar un análisis de movimiento del insecto para poder obtener la gráfica de la trayectoria de cada par de patas, así como la secuencia que existe entre cada una de ellas para su posterior implementación en la marcha del robot.

Proximate Time Optimal Control of an XY Positioning Table Leandro Lisboa, Nelso Bedin, Henrique Lasevitch, Aurelio Salton and Jeferson Flores.

This paper focuses on the development of a time optimal control method for two-dimensional rigid body systems. Our approach is based on the traditional Proximate Time-Optimal Servomechanism (PTOS), which starts with a near-time-optimal controller and then switches to a linear controller at the time when the system output is close to a given target. This paper proposes to expand the PTOS, a unidirectional control law to a two-dimensional system, in order to perform linear point-to-point trajectories.

Image Processing System Based on Android Embedded Operating System Andres Felipe Barrero Arce, Edwar Jacinto Gomez and Fredy Martinez.

Technological advancement has made that the image processing reaches a critical role in many applications, from the astronomical field, robotics and computer vision, to the field of entertainment. As the smartphone industry grows rapidly, smartphone applications are becoming more oriented to these specialized niches. In this paper the performance of high level programming is analyzed with respect to image processing. Five image processing filters are applied to different images in a development platform that is running on an Android OS. The efficiencies are compared with respect to the quality and performance of the filters. The results show the ability of the embedded system and the programming with high-level tools to solve problems in real time.

IP Core for Timed Petri Nets Orlando Micolini, Julian Nonino and Carlos Pisetta.

In this article, we present a Timed Petri Nets Processor which can be directly programmed using vectors and matrixes of Petri Nets formalism. This processor can leverage the power of Petri Nets for modeling real-time systems and formally verify their properties, which prevent programming errors.

The Petri Nets Processor was developed as an IP-core to be inserted in a multi-core system. Therefore, we can model the system requirements with Petri Nets, formally verifying all its properties and using the IP-core to implement the system is possible to ensure that all properties will be met.

Smart wireless sensor for industrial machinery health monitoring Rodrigo Jose Carbajales and Martín René Vilugrón.

This paper presents a low-cost solution for improving structural health monitoring in industrial machines using smart wireless sensor network. Based on measuring vibration with the sensor placed in different places such as on housing, on pipes, even rotating with shafts, the proposed system is small and light, no structure changes are required. Implementation of the Real-Valued FFT algorithm inside the ultra-low power module reduces the amount of communication in the network and would report deviation in normal operation

Estrategias de Optimización de Hardware para Maquinas de Estado en VHDL Edwar Jacinto Gómez and Mario Fernando Robayo Restrepo.

Una de las metodologías más utilizadas cuando se diseñan procesos secuenciales en VHDL son las máquinas de estados, ya que en la mayoría de estos diseños, se hace necesario su uso. Para la implementación de una máquina de estados se pueden usar diferentes metodologías de diseño, algunas de ellas utilizando herramientas CAD (Diseño Asistido por Computadora en español). En este articulo se dan a conocer las distintas caracterizaciones de las maquinas de estados y de que forma la comprensión de estas junto con su correcto desarrollo en VHDL dentro de una FPGA (Field Programmable Gate Array) y una CPLD(Complex Programmable Logic Device), puede mejorar drásticamente la velocidad de respuesta de esta y además optimizar el hardware utilizado normalmente.

SENSADO INS/GPS CON MONITOREO EN TIEMPO REAL Edgardo Comas, Daniel Pastafiglia, Cristian Bruña, Ariel Dalmas Di Giovanni, Martín Morales, Mauricio Burgos and Agustín Dal Lago.

El presente trabajo expone el diseño y desarrollo de un sistema específico que alberga las aplicaciones de procesamiento de información de sensores (intraceptivos y exoceptivos), las correspondientes a la implementación de mecanización de ecuaciones de navegación, y las aplicaciones asociadas a las acciones de control de servomecanismos del vehículo; con un puesto de monitoreo para la evaluación en tiempo real del comportamiento de la Planta.

Diseño e implementación de un sistema embebido de control de actitud para aeronaves no tripuladas Alan Kharsansky and Ariel Lutenberg.

En este trabajo se presenta el diseño de una computadora de vuelo que permite implementar un control automático para estabilizar el vuelo de una aeronave no tripulada, particularmente un quadrotor. El diseño comienza luego de un desarrollo teórico en donde se demuestra que es posible utilizar controladores simples PID para estabilizar por velocidad angular o por actitud, cada eje del quadrotor. Se presentan los resultados en vuelo en donde mediante la telemetría descargada en tiempo real es posible observar el comportamiento de la aeronave frente a diversas condiciones.

Modernización, simulación e implementación en una computadora robusta, de un sistema de medición angular mediante un sensor sincrónico Edgardo Comas, Daniel Pastafiglia, Cristian Bruña, Adrian Stacul, Sergio Saluzzi and Mauricio Burgos.

Se describe brevemente una implementación de un preciso sistema de medición angular utilizando un sensor sincrónico (en idioma inglés, synchro), y se muestra el uso de computadoras robustas compactas, que alojan un modelo matemático y realiza el procesamiento de señales del sistema.

Sistema inalámbrico de microestaciones meteorológicas para aplicaciones agropecuarias Ignacio Zaradnik, Diego Brengi, Javier Slawiski, Monica Canziani, Rodrigo Gomez, Sergio Gwirc, Daniel Lupi, Andres Moltoni and R.Veronica Nassipian.

Las exigencias para la exportación y el consumo de alimentos de origen agropecuario requieren de un mayor control de los procesos de producción desde su inicio, donde las variables climáticas son las que determinan las características finales del producto. Para aumentar la competitividad de las empresas productoras, se requiere cada vez mas monitorear las condiciones micro-climáticas de cada una de las áreas ganaderas de la finca o superficie cultivada. El proyecto responde a la necesidad de monitorear los distintos parámetros “agro-meteorológicos” como ser temperatura de aire, tierra y las hojas, radiación solar, presión atmosférica, humedad, etc. Este monitoreo requiere de sensores y dispositivos de bajo costo, que soporten las condiciones ambientales y el uso continuo en estos medios. También se hace necesario que sean inalámbricos para facilitar su instalación y mantenimiento. Se presenta el diseño y desarrollo de un sistema inalámbrico de microestaciones de este tipo para el monitoreo de los parámetros agro-metereológicos claves para controlar y asegurar la calidad y trazabilidad de la producción. En el trabajo se incluye la definición de características del dispositivo, la selección de componentes, la implementación del hardware y firmware asociado. Se hace referencia también, a los otros elementos del sistema así como a la aplicación agropecuaria que se utilizara como testigo del sistema.

Sistema de adquisición de datos y control en tiempo real para bancos de ensayos de motores Ignacio Maffei and Orlando Micolini.

En este trabajo se describe el desarrollo de un sistema de adquisición de datos y control para bancos de ensayos de motores de combustión interna, del cual podemos destacar las siguientes características: bajo costo y tiempo de desarrollo, robusto, escalable y reconfigurable para distintos tipos de ensayos de motores (eléctricos o de combustión). 
Dicho sistema está conformado por dos subsistemas que funcionan en conjunto.
El primer subsistema es un módulo de adquisición de datos y control, cuyo núcleo es un microcontrolador Cortex M4 (32 bit), el cual ejecuta un sistema operativo en tiempo real (MQX) para realizar la adquisición, el control, y el envío y recepción de datos al siguiente subsistema. 
El segundo subsistema tiene como responsabilidad la configuración, control y comunicación con el primer subsistema, como así también la visualización, corrección y almacenamiento de datos, y la generación de señales para el control de los dispositivos actuadores conectados primer subsistema. Este subsistema puede ser recompilado para distintas arquitecturas y sistemas operativos, debido a que fue desarrollado con la herramienta QT Designer.

Wireless Biological Signals Acquisition System Esteban Cilleruelo, Andrés Nacelle, Gerardo Robert, Julián Oreggioni, Fernando Silveira and Ángel Caputi.

In this paper, we present a low power wireless system based on a MSP430 based system-on-chip for biopotential signals acquisition. The system is capable of recording up to 12 ksps from up to 4 channels with independent gain and a 1 Hz to 5 kHz bandwidth. The gain for each channel may vary from 2.5 kV/V to 68 kV/V, being able to adapt signals in a range of 20 μV to 1 mV, to be digitalized in a 12 bits ADC. The system consists of 2 modules, which communicate wirelessly with each other via a 915 MHz link, with MSK modulation. The communication reaches 358 kbps of transmission rate, with less than 2% of packets lost without retransmissions, within a 5 meters range. One of the modules is wired to a PC via a USB cable, reaching 921.6 kbps of transmission rate through UART protocol. The wired module is powered through the USB port, whereas the wireless module is powered with 2 AAA batteries, lasting for more than 24 hours of operation. A Matlab toolbox was developed in order to facilitate the data storage, system configuration as well as collected data analysis.

Detector de Misfire a través del sensor de rotación de cigüeñal CKP Pablo Grass.

El propósito de este documento, es presentar el sistema de detección de “Misfire” (falla de cilindro/s) que he desarrollado. El mismo es un dispositivo que se coloca en el motor, midiendo la señal de rotación de cigüeñal (CKP, CrankShaft Position Sensor) y a través de la conexión mediante una terminal de mano o PC, informa varios parámetros de funcionamiento del motor y detección de fallas. Se expondrá el principio de funcionamiento y detección del fenómeno, como así la incertidumbre del instrumento para detectar el índice ER y las RPM que son las magnitudes directamente involucradas en la detección del mismo; dando así una pauta de si el hardware, el método de medición y algoritmo, son adecuados para la tarea dentro del rango de medición.

Design of a low cost multifunction visual navigation display for Argentinean military aircraft Mauricio Daniel Principi, Ariel Cristian Principi and Gustavo Miguel Rodriguez.

Development of an avionics system prototype for viewing multiple applications of navigation data, using a low cost commercial off the shelf touch screen display, a PC-104+, a GPS and a special case designed for that purpose, in order to provide information to military or civilian aircraft, the prototype will be installed in the cockpit of the new version of FAA Pucará aircraft.

Design of an Extensible, Portable and POSIX Compliant Protocol Agustin Alba Chicar, J. Ezequiel Esposito and Ariel Lutenberg.

The aim of this article is to introduce a protocol 
for embedded systems that delivers data between two nodes 
independently of the characteristics of the link. The development  is platform independent and virtually portable to any communication standard. To demonstrate the performance of our protocol it was implemented in an ARM Cortex M3 LPC1769 microcontroller of NXP using first an UART serial protocol and then TCP/IP sockets. The protocol was implemented using object oriented techniques, POSIX standards and several abstraction layers.

Characterization of LQI behavior in WSN for glacier area in Patagonia Argentina Ana Laura Diedrichs, Maria Ines Robles, Diego Dujovne, Facundo Bromberg and Gustavo Mercado.

One of the most important aspects before installing a Wireless Sensor Network (WSN) is a previous study of connectivity constraints that exist in the area to be covered. This study is critical to the final distribution of the sensors, with an important impact in the life of the network by reducing consumption, and on the robustness by contemplating redundancy of paths and sensors. In this paper, we present a summary of the most important aspects of a preliminary empirical study of the Link Quality Indicator (LQI), on different landscapes in the glaciers area of Patagonia Argentina. The landscapes covered varied in geographical structures with different levels of attenuation and extreme environmental conditions. Through the analysis of the Cumulative Distribution Function (CDF) of the measured LQI values, we can characterize the behavior of four different scenarios and correlate the combined effects of the environmental structure with the distance from the transmitter. The measurements performed were designed for characterizing the links at the physical layer with the purpose of defining models to estimate the Packet Error Rate (PER) for the WSN deployment stage.

Proposal for the design of a System Integration Laboratory for the new generation of avionics systems Damián Primo, Pablo Solivellas, Manuel Amor, Hernan Ponso, Ariel Cararo and Gustavo Rodriguez. 

The avionics systems, especially the flight management and control system, are some of the most critical element of any aircraft. Before its final installation, the developed avionics systems have to be fully tested in an integrated Lab, known as SIL (System Integration Laboratory) in order to validate its successful integration and to prove the OFP (Operational Flight Program) tests as an integrated avionics suite. Nowdays, tests conducted at a System Integration Laboratory are required for aircraft development programs or for avionics systems upgrade programs. It is logical therefore, to develop a suitable simulation environment in which the avionics systems can be tested. It is desirable for the system to be easy to adapt to different environments, cost effective and representative of the aircraft being simulated. This paper shows the proposal design for a Software-in-the-loop System Integration Laboratory with partitioned architecture, flexible LRU design and integrated virtual protocol for testing the software of an avionics system aircrafts showing interesting performance about adaptability, cost, fault tolerance and certification effort.

Hybrid method uses RSS and AoA to establish a low-cost localization system Bruno De S. Muswieck, Jumar L. Russi and Marcos V.T. Heckler.

The present paper proposes a method to implement a low-cost Localization System (LS) in a wireless sensor network (WSN) in open field. This method is based on RSS to obtain distance and angle values. Also this values are used to compute the position of the desired object, proposing the Localization by one Point (LboP) method. Although RSS values suffer alterations from different sources, in this paper several tests are performed in order to determine them and establish the limits. A prototype was developed enabling to run the necessary field tests. Preliminary results shows that is possible to measure distance and angle based on RSS values, but some concern must be taken to enable the system operation with a reliable performance.

Hardware Implementation of Maximum Lyapunov Exponent Luciana De Micco, Maximiliano Antonelli, Claudio Gonzalez and Hilda Angela Larrondo.

In this paper a Hardware implementation of a Maximum Lyapunov Exponent (MLE) quantifier is designed and implemented using a field programmable gate array (FPGA). The design was optimized in terms of accuracy employing floating point architecture to represent the values. The proposed design takes advantage of the underline parallelism of the MLE computation equations and allows its concurrent implementation based on FPGA technology.

FPGA based system for RF communications in relative positioning systems Santiago Murano, Jonatan Santana, Carlos De Marziani and Rómulo Alcoleas.

The computation of positions among a set of objects is essential information in those applications where the objects are not restricted to a particular environment (i.e. smart spaces, ubiquitous computing, distributed sensing systems and mobile robot teams). In these cases, usually, the distances among objects are computed in a cooperative way by using acoustic signals. Thus, it is necessary to distribute the information collected by each one before computing the object positions. This paper describes the hardware implementation, using programmable logic devices of a data communication scheme using radio frequency signals based on ZigBee protocol through low-cost commercial devices. In this way, a low increment in the implemented hardware and a real-time operation of the system is obtained.

Desing and Implementation of FPGA-Based TRUE-RMS Voltmeter Using CORDIC Algorithm Donovan Camilo Platero Plazas and Edwar Jacinto Gómez.

Estimate the true-rms of an AC signal, it is an issue of accuracy and accessibility. First of all the results can be upset depending on the wave type, and secondly, when the complex operations processing on a true-rms multi meter is required, e.g., based on simple microcontrollers, this requires a high computation resource eventually expensive. This article, describes the research to route to the implementations of a true-rms voltmeter on a FPGA (Field Programmable Gate Array), using VHDL; it measures with plausible accuracy, the true-rms of a signal, on any circuits. The innovation is located in applying the CORDIC (COordinate Rotation Digital Computer) algorithm to solve the math operations – the extraction of square roots and so on- resulting in a practical digital device and computationally with a better performance.

Indoor Navigation using WiFi signals David Ivan Vilaseca and Juan Ignacio Giribet.

Every day we use location-depentant services, but there is still a hole in terms of a popular indoor location system.
In this paper we show methods and some advantages of using already installed infraestructure such as WiFi Access Points to get navigation information.
For these purpose a indoor navigation system was implemented using both inertial sensors and WiFi signal strength information.

Portable wireless device for biopotential recording Eduardo Filomena and Julio Alberto Aldonate.

The present work describes the design, development and start-up of a portable wireless device for biopotential acquisition, the main strength of which is its versatility: full programmability of sampling frequency, bandwidth, gain, number of channels and topological setting. This enables the recording of different types of biopotentials such as electrocardiograms, electroencephalograms, electromyograms and electrooculograms, by simply changing its setting, without the need to modify any component of the interface. El presente trabajo, describe el diseño, desarrollo y puesta en funcionamiento de un dispositivo inalámbrico portátil de adquisición de biopotenciales cuya principal fortaleza es la versatilidad: la frecuencia de muestreo, el ancho de banda, la ganancia, la cantidad de canales y la configuración topológica de los mismos es completamente programable. Esto posibilita el registro de distinto tipo de biopotenciales como el electrocardiograma, electroencefalograma, electromiograma, electrooculograma, sólo cambiando la configuración del mismo y sin necesidad de modificar ningún componente de la interfaz.

Banco de medición de variables eléctricas con LPC1769 Lucas Yoaquino, Federico Storello, Joaquín Ponce and Guillermo Gutierrez.

Se presenta el desarrollo y construcción de un banco para mediciones de variables eléctricas de motores trifásicos, basado en el microcontrolador LPC1769 con núcleo ARM-Cortex M3 fabricado por NXP, aplicado a un motor tipo jaula de ardilla.

Implementación de un Kernel de Tiempo Real para Arquitectura ARMv7-M Pablo Ridolfi, Ariel Lutenberg, Santiago Maudet, Andrés Di Donato, Alejandro Furfaro and Antonio Gutierrez.

La arquitectura ARMv7-M está presente en una gran variedad de microcontroladores modernos, principalmente implementada en los procesadores Cortex-M3 y Cortex-M4(F), y ha puesto al alcance del programador de sistemas embebidos características de hardware que hasta hace unos años estaban disponibles solamente en microprocesadores de alto rendimiento, orientados a computadoras personales y servidores con gran capacidad de cómputo. Al mismo tiempo, el comportamiento determinístico de esta arquitectura frente a las interrupciones de hardware la convierte en una excelente plataforma para la implementación de un sistema operativo embebido con requerimientos de tiempo real. En este trabajo se presenta un kernel de tiempo real diseñado para procesadores ARMv7-M que aprovecha las funcionalidades mencionadas, a fin de brindar al diseñador de aplicaciones embebidas servicios de multitarea con niveles de privilegio y protección de memoria. Estos servicios fueron diseñados a fin de sentar las bases para la implementación de un Sistema Operativo de Tiempo Real compatible con el estándar POSIX.

Design, Implementation and Validation of a control algorithm library for embedded systems Esposito Ezequiel and Ariel Lutenberg.

El objetivo principal de este trabajo es diseñar, implementar y validar una biblioteca de algoritmos de control para ser utilizada en un RTCS. Los sistemas dinámicos modernos están compuestos por diversos procesos que necesitan ser controlador para cumplir con los requerimientos de la aplicación. Para cumplir con dichos requerimientos, es habitual que se utilicen sistemas embebidos que deben ejecutar diferentes algoritmos de control de manera concurrente y a la vez deben ejecutar otras tareas como atender protocolos de comunicación, administrar interfaces gráficas de usuario, etc. La biblioteca desarrollada en esta tesis atiende en forma autónoma las tareas asociadas a los algoritmos de control, de modo que el programador pueda concentrar sus esfuerzos en las otras tareas de diseño del sistema embebido. La misma administra de manera eficiente los diferentes controladores instanciados. Los resultados presentados, demuestran que la biblioteca puede ser efectivamente portada a un microcontrolador económico como el LPC1769 Cortex-M3 y desarrollar en el mismo un excelente desempeño general.