Automatización Industrial y Robótica (AIR). Industrial Automation and Robotics (AIR)

Introducción

El presente grupo divide su actividad en varios bloques:

 

1.- Desarrollar y mejorar técnicas que permitan a los sistemas robotizados autónomos desplazarse por escenarios realistas de forma segura y efectiva. Las técnicas computacionales desarrolladas se aplican a diferentes sistemas robotizados como UAVs, robots móviles y brazos robots. Como línea principal, se trabaja en el uso de curvas paramétricas donde el objetivo es deformarla para generar trayectorias libres de colisiones. La validación de los algoritmos propuestos se realiza en entornos virtuales y mediante experimentación real.

 

2.- Introducir técnicas matemáticas y computacionales en aplicaciones industriales. Esta línea de trabajo se dividen a su vez en 2; El uso de algebra tensorial para la reducción del coste computacional de algoritmos y el uso de técnicas de reducción de modelos, y en particular la PGD, para obtener modelos eficientes y poder utilizarlos en aplicaciones de tiempo real. En particular, se esta trabajando en el algebra tensorial con curvas paramétricas y en la PGD como planificador global.

 

3.- Visión artificial para aplicaciones industriales. En visión artificial se trabaja en varias líneas. La primera es el uso de las cámaras para inspección de calidad, como por ejemplo la detección de defectos en carrocerías pintadas para FORD España S.L. o para la monitorización del grado de curado de piezas de composite. También se trabaja en visión artificial para la automatización de procesos industriales, como es el caso de la infusión de resina.

 

4.-Optimización de las líneas de Producción, en particular del sector del automóvil. En esta línea de trabajo, en colaboración con Ford España S.L., se esta trabajando en un nuevo modelo matemático basado en los sub-tiempos de ciclo técnico. Este nuevo modelo permite re-balancear las cargas de las estaciones en tiempo real, hacer predicciones de averías, encontrar el orden de fabricación óptimo, etc.

 

The present research group focused their activity in some branches:

 

1.- Develop and improve techniques to enable autonomous robotic systems to move through realistic scenarios safely and effectively. Developed computational techniques are applied to different robotic systems as UAVs, mobile robots and robot arms. As the main line, parametric curves as Bezier curves are used where the target is to generate free collision paths. The validation of the proposed algorithms is performed in virtual environments and with real robots.

 

2.- Introduce mathematical and computational techniques in industrial applications. This line is subdivided in two branches; Using algebra tensor to reduce the computational cost of the algorithms and use model reduction techniques, and in particular PGD, for real-time efficient models ant their applications. In particular, it is working on the tensor algebra with parametric curves and the PGD as a global path planner for mobile robots.

 

3.- Artificial vision for industrial applications. In machine vision it is working on several lines. The use of cameras for quality inspection, such as the detection of defects in painted bodies or to detect microcracks for FORD España S.L., to monitoring the degree of cure of composite parts or to automate industrial processes, such as resin infusion process.

 

4.- Production line optimization, in particular in the automotive sector. In this branch, in collaboration with Ford España S.L., we are working on a new mathematical model based on sub-cycle times. This new model allows re-balance the loads of the stations in real-time, making predictions of failures, finding the optimum manufacturing order, etc.

Investigador principal

Miembros externos

Eduardo García Magraner (Ford España S.L.), Ubaldo Augusto Pineda Castillo (Ferrovial para Ford España S.L.), Francisco Chinesta Soria (Ecole Central de Nantes), Marta Covadonga Mora Aguilar (Universidad Jaume I, Castellón)

Líneas de investigación

- Optimización de procesos industriales.

- Sistemas automatizados de producción.

- Sistemas automatizados de control de calidad.

- Visión artificial para procesos industriales.

- Modelado de procesos industriales.

- Técnicas de reducción de modelos.

- Proper Generalized Decomposition Methods (PGD).

- Algebra tensorial aplicado a la ingeniería

- Robótica Móvil (Navegación y evitación de obstáculos).

- Problemas de balanceo de líneas de producción


Entidades Públicas :
 -Diseño de un Vehiculo de Inspección submarina Autónoma para misiones oceanográficas (DIVISAMOS) Entidad Financiadora: Ministerio de Ciencia e innovación. Fecha inicio/fin: 2007/2009

-GATA (Gestión Automatizada del Transporte en Almacenes) Entidad Financiadora: IMPIVA Fecha inicio/fin: 2007/2009 -Prototipo industrial para el seguimiento automático de líneas por visión artificial. Entidad Financiadora: Universidad Politécnica de Valencia. Fecha inicio/fin: 2008/20010

-Analisis y caracterización biomecánica del agarre humano en actividades cotidianas (AGARREDIA) Entidad Financiadora: Ministerio de Ciencia e innovación. Fecha inicio/fin: 2011/2013

-Caracterización biomecánica de la planificación y postura en la manipulación de objetos por la mano humana. Entidad Financiadora: Universitat Jaume I. Fecha inicio/fin: 2010/2011
 
-Tecnicas de sensorización y reconstrucción 3D en sistemas robotizados de restauración Entidad Financiadora: Ministerio de Ciencia e innovación. Fecha inicio/fin: 2005/2008

-Técnicas de sensorización y reconstrucción 3D en sistemas robotizados de restauración Entidad Financiadora: Universidad Politécnica de Valencia. Fecha inicio/fin: 2006/2007

-Investigación y desarrollo de sistemas termosolares para calentamiento industrial de media-alta temperatura (QI-UHV) Entidad Financiadora: IMPIVA Fecha inicio/fin: 2010/2011
 
Entidades Privadas:

 


- Caracterización y aplicación de nanopartícular magnéticas en el control de llenado de moldes de composites con resinas líquidas (FERROFLUIDS) Entidad Financiadora: Universidad CEU Cardenal Herrera. Fecha inicio/fin: 2009/2009

-Fabricación avanzada de composites moldeados con resinas líquidas mediante técnicas de visión artificial. Entidad Financiadora: Universidad CEU Cardenal Herrera. Fecha inicio/fin: 2008/2008

-Metodología de aplicación de técnicas computacionales en la fabricación avanzada de composites mediante visión artificial (FAcompo) Entidad Financiadora: Universidad CEU Cardenal Herrera. Fecha inicio/fin: 2007/2007
 
-SML house. Edificios de consumo energético casi nulo: de la investigación a la construcción real. Solar Decathlon Europe Entidad Financiadora: Ministerio de vivienda, Departmen of energy (USA), Schneider Electric, SRB Energy, Onyx solar. Fecha inicio/fin: 2008/2010

-SMLSystem. Edificios de consumo energético casi nulo: de la investigación a la construcción real. Solar Decathlosn Europe Entidad Financiadora: Ministerio de vivienda, Departmen of energy (USA), Schneider Electric, SRB Energy, Onyx solar. Fecha inicio/fin: 2010/2012
-Prototipo de Vehículo de alta eficiencia energética propulsado por hidrógeno. IDEA CEU CAR Entidad Financiadora: Medavia, Maxon, Horizon Fuel Cells. Fecha inicio/fin: 2009/2010

-Prototipo de Vehículo de alta eficiencia energética propulsado por hidrógeno. IDEA CEU CAR Entidad Financiadora: Medavia, Maxon, Horizon Fuel Cells. Fecha inicio/fin: 2010/2011

-Prototipo de Vehículo de alta eficiencia energética propulsado por hidrógeno. IDEA CEU CAR Entidad Financiadora: Medavia, Maxon, Horizon Fuel Cells. Fecha inicio/fin: 2011/2012

- Caracterización de la estrategia de infusión para el fuselaje del AIRBUS A350. Entidad Financiadora: AIRBUS GmbH. Fecha Inicio/Fin: 2013/2015.

- E.Garcia, N.Montés. A tensor model for automated production lines based on probabilistic sub-cycle times. Nova Science Publishers (Chapter book) 2016.

 

- L.Hilario, A.Falcó, N-Montés, M. C. Mora Aguilar. A tensor optimization algorithm for Bezier Shape Deformation. Journal of Computational and Applied Mathematics Vol 291,1 pp 264-280, 2016.

 

- L.Domenech, F.J.Muñoz-Malmaraz, C.I.Serra, C.Soler, N.Montés. A 3D mathematical model for planning ostectomy on long-bone angular deformities. Journal of computational and Applied Mathematics Vol 291,1 pp 58-65, 2016

 

- F.Sanchez; L.Domenech; V.Garcia; N.Montes; A.Falco; E.Cueto; F.Chinesta; P. Fideu Fast and reliable gate arrangement pre-design of resin infusion processes Composites Part A. 2015.

 

- F.Sánchez; L.Domenech; V.Garcia; N.Montés; A.Falcó; E.Cueto; F.Chinesta. A Computational Approach Based on Flow Front Shape Dynamic Behaviour for the Process Characterization during Filling in Liquid Resin Infusion. Key Engineering materials 2014.

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