Lab. de Integración Sensorial

Especialidad en Sistemas Robóticos, Escuela Politécnica de Gijón, Universidad de Oviedo

La especialidad en Sistemas Robóticos es un programa de estudios de un año de duración. Actualmente se imparte como una Intensificación del segundo curso del Master en Ingeniería Industrial en la EPI de Gijón, y se espera que en el futuro se pueda ofertar como Master Universitario.

OBJETIVOS:

Adquirir conocimientos especializados para el trabajo con señales digitales:

  • Manejar los conceptos básicos de procesamiento digital de señal

  • Emplear las metodologías de estudio frecuencial, tanto para el análisis de señales como para el estudio del filtrado.

  • Análisis y diseño de filtros digitales

  • Captura de señales con diferentes tipos de sensores usados en robótica y monitorización del movimiento.


Contenidos:


  1. Conversión analógico-digital.

Capítulo 3 del DSP Guide Transparencias de clase

  1. Sistemas lineales. Convolución y correlación.

Capítulos 5 y 6 del DSP Guide Linealidad y convolución

Capítulo 7 del DSP Guide. Correlación

  1. Transformada de Fourier

Capítulo 8 del DSP Guide. La transformada de Fourier Discreta

  1. Análisis espectral

Capítulo 9 del DSP Guide. Análisis espectral

Capítulo 10 del DSP Guide. Propiedades adicionales de Fourier

Capítulos 11 y 12 del DSP Guide. Pares de transformadas y FFT

  1. Filtrado

    1. Capítulo 14 del DSP Guide Introducción al filtrado

    2. Filtros FIR

      1. Filtros temporales. Capítulos 15 del DSP Guide. Media móvil, mediana, ....

      2. Filtros frecuenciales. Capítulo 16 del DSP Guide. Windowed-Sync, y 17 Custom filters

    3. Filtros IIR o recursivos

      1. Filtrado analógico.

      2. Filtros single pole, notch, butterworth, chebychev y bessel. Capítulos 19 y 20 del DSP Guide.

    4. Comparación de técnicas de filtrado

Bibliografía:

The Scientist and Engineer's Guide to Digital Signal Processing. By Steven W. Smith, Ph.D: http://www.dspguide.com/


Materiales de clase

Señal para el trabajo con la correlación. Señal

Ejemplo de uso de la correlación para detección de patrones: correlacion.m

Código para la búsqueda de máximos locales: buscamaximosth.m

Ejemplo de la implementación de Fourier mediante cambios de base: fourier.m

Función para disponer de varias opciones al hacer el análisis de frecuencias: PDSFourier.m

Implementación de ejemplo de la fft (con las limitaciones del código .m de Matlab): fft_recursiva.m

Análisis de los filtros de media móvil y sinc. código.mlx

Análisis de los filtros a medida. custom_filter.mlx

Análisis de los filtros continuos: continuos.mlx


Materia del prácticas

Documentación sobre los sensores Xsens Dot v2:

  • Página web del fabricante: Xsens

  • Manual de usuario: Manual de usuario

  • App de Android para el uso de los sensores: Xsens en la Play Store

  • Software de Xsens para la conexión con el PC: Xsens Server (Es necesario seguir las instrucciones de instalación con mucho cuidado, el software está en desarrollo)

  • Software de Xsens para leer datos de la memoria interna del Xsens Dot desde un PC. Descarga

En el gitlab del curso está disponible un ejemplo de como leer los datos de un Xsens en tiempo real, y reenviar los datos a Matlab. También se incluye un archivo de ejemplo de Simulink, capturando los datos y representándolos en tiempo real.