El presente proyecto es un prototipo que se viene desarrollando en la ciudad de Ilo por parte de un grupo multidisciplinario, como un aporte en la mejora y salud de personas que trabajan segregando residuos sólidos, vemos que este proyecto también se puede aplicar en diferentes escenarios de la industria previo entrenamiento respectivo.

1. - M.Sc. Alex Peter Zúñiga Incalla
- Ing. Renee Mauricio Condori Apaza
ALGORITMOS EVOLUTIVOS PARA LA IMPLEMENTACIÓN
DE UN SISTEMA DE IDENTIFICACIÓN Y SELECCIÓN DE
RESIDUOS SÓLIDOS, PROVINCIA DE ILO,
REGIÓN MOQUEGUA
PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
RESOLUCIÓN DE COMISIÓN ORGANIZADORA N° 0581-2019-UNAM
EQUIPO DE INVESTIGADORES
- Bach. Teddy Alexis Marón Llanos
- Bach. Niels Dylan Quispe Peralta
- Ing. Ulises Gordillo Zapana
- Brian Ramos Amézquita

2. III CONGRESO INTERNACIONAL DE INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA
Semana Nacional de laCiencia
UNAM 2022

3. Definición de
“Un robot es un agente artificial activo cuyo
entorno es el mundo físico”
 Según Stuart Russell and Peter Norving
Peter Norving
Stuart Russell
“Un manipulador multifunción programable diseñado para mover
materiales, piezas, herramientas o dispositivos específicos a través
de movimientos programados variables para la realización de una
variedad de tareas”
 Según Robot Institute of America
Robótica

4. Técnica que se utiliza en el diseño y la construcción
de robots y aparatos que realizan operaciones o
trabajos, generalmente en instalaciones
industriales y en sustitución de la mano de obra
humana.
Los robots contribuyen a la automatización de los
procesos de fabricación de las industrias
automotriz y electrónica; los procesos típicamente
automatizados por robots incluyen soldadura,
pintura y manipulación. En la industria de los
semiconductores, los robots se utilizan en entornos
limpios y de vacío. También hay robots para
manejar sustratos de vidrio para uso en la industria
de monitor de pantalla plana (FPD).
Robótica Ingeniería de Sistemas
El negocio de la ingeniería de sistemas
proporciona soluciones para variedades de
instalaciones de plantas a gran escala, como
plantas de acero y plantas de tratamiento de agua,
que son indispensables para nuestra vida diaria y
el funcionamiento estable es un requisito
absoluto.
La demanda de convertidores de frecuencia de CA
de media tensión está creciendo por su
importante efecto de ahorro de energía en el uso
de bombas y sopladores, y otras máquinas e
instalaciones de fuerza eólica o hidráulica.

5. Los servomotores de CA se utilizan en herramientas de
máquinas, robots, máquinas de impresión y máquinas de
envasado y alimentos. También se utilizan ampliamente en
máquinas de fabricación de semiconductores y
montadores de chips, así como en prensas mecánicas y
máquinas de moldeo por inyección. Los convertidores de
frecuencia de CA se utilizan no solo en maquinaria
industrial, sino también en productos de consumo, como
acondicionadores de aire, frigoríficos, lavadoras y
dispositivos para el cuidado de la salud. Los
accionamientos de CA también se encuentran en equipos
de transporte como ascensores y grúas. Reciben mucha
atención como dispositivos de ahorro de energía.
Control de Movimiento
Circuito Control Motores con
Microcontrolador

6. Relevancia para la
Inteligencia Artificial
Efectores Sensores Arquitectura
Integración
de varias
entradas
Emociones
Jerarquía de representación
de la información

7. Relevancia para la
Inteligencia Artificial
Efectores
• Efector vs. Actuador
• Grados de libertad (g. l.)
• Locomoción
• Manipulación giratoria
vs. Movimiento prismático
6 g. l. para cuerpo libre en el espacio
estáticamente estable vs. Dinámica estable
efector final
Four-finger Utah/MIT hand

8. Relevancia para la
Inteligencia Artificial
Sensores
• Detección de fuerza
• Detección táctil
• Sonar
• Visual (cámara)
• Propioceptivo
Robot con cámara adjunta

9. Relevancia para la
Inteligencia Artificial
Arquitectura
• Arquitectura clásica
• Arquitectura basada en el comportamiento
Diseño de un robot móvil basado en el comportamiento
deficiencias
sensores actuadores
identificar objetos
razón sobre el comportamiento de los objetos
evitar objetos
construir mapas

10. Flow Sheet del
Proyecto de Investigación
Programación
Genética
Programación
Evolutiva
Algoritmos
Genéticos
Sistema
Clasificador de
Aprendizaje
Estrategias
Evolutivas
Evolución
Diferencial
Algoritmos Evolutivos

11. Morfología
Robótica
En robótica se define como esta construido físicamente un robot
El robot manipulador permanece anclado
en una posición.
Robots manipuladores
El robot móvil se pueden mover
por el entorno.
Robots móviles

12. Robots
Manipuladores
Los manipuladores se
constituyen de:
elementoterminal
muñeca
articulaciones
eslabones
brazo
permiterealizarlaactividaddelrobot
(soldadores,equiposdepintura,etc.
proporcionadestreza;permiteposicionarse
deformaprecisasobreelobjeto.
proporcionamovilidad;permiteaproximarse
alobjeto.
Prismáticas(odetraslación)
lasarticulacionesproporcionanlamovilidadypuedenserde2tipos:
Loseslabonespuedenmoverseen
traslación
Rotacional(oderevolución)
Loseslabonespuedenrotar
traslación
rotación
direccionesperpendicularesentresi. entresí.

13. Manipulador
Cartesiano
• Geometría compuesta por tres articulaciones
prismáticas 3 GDL
• Los ejes de las articulaciones usualmente son
ortogonales entre si
• El GDL de cada articulación se corresponde con una
variable espacial X, Y, Z
• Ofrecen una gran rigidez mecánica
• El espacio de trabajo viene definido por un
paralelepípedo rectangular
• Tiene una gran precisión
• Destreza muy limitada, si se desea manipular un objeto
hay que aproximarse desde un lado

14. Software CNC Mach3, tiene como función
de controlar y calibrar el funcionamiento del
brazorobóticoensusdiferentesejes(X,Y,Z).

15. Diseño de Estructura
para el
Brazo Robot

16. Diseño de Estructura
para el
Brazo Robot

17. Diseño de Estructura
para el
Brazo Robot

18. Ensamblaje del
Brazo Robot

19. Ensamblaje del
Brazo Robot

20. SoftwareMatLabBásico,parainterfacedelapartemecatrónica.
Lafunción escapturar,procesareidentificarlosobjetosenlafajatransportadora
paralaseleccionarlosydesplazarlosasurespectivorecipiente.

21. Python es un lenguaje de programación ampliamente
utilizado en las aplicaciones web, el desarrollo de software,
la ciencia de datos y el machine learning (ML).
Los desarrolladores utilizan Python porque es eficiente y
fácil de aprender, además de que se puede ejecutar en
muchas plataformas diferentes.

22. TarjetaElectrónicadeControlNuméricoComputarizado(CNC)
Sedesarrollaráparaelcontroldelosejesdemovimientoy
movimientopropiodelbrazorobot

23. Inteligencia Artificial

24. entrada extracción de características identificado
Si / No
clasificación
Machine Learning (Aprendizaje Automático)
entrada
extracción de características + clasificación
identificado
Si / No
Deep Learning (Aprendizaje Profundo)

25. Suavizado Detección de bodes
Preprocesamiento
Representación Descripción Reconocimiento Patrones
Nivel Bajo
Escenario a analizar
0 1 0 1 0 1 0
Adquisición y digitalización
de imagen
Procesamiento de la imagen
Resultado
Nivel Alto
Segmentación Interpretación
0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0
Nivel Medio
Es el área que queremos capturar,
donde se encuentra la información
que buscamos procesar; también
se le conoce como una escena del
dominio.
Es el proceso de capturar una
imagen y pasarla a algún formato
digital, se utiliza una cámara para
capturar la escena y después se
envía a una unidad donde pueda
ser procesada.
La cámara normalmente captura ruido, por
lo que debe de haber un preprocesamiento
para eliminar dicho ruido de la imagen
mediante una gran variedad de filtros. En
ocasiones, también deben hacérsele
transformaciones geométricas como
recortes o rotaciones, esto también se hace
en esta etapa.
Es la obtención de características, en esta etapa
haremos resaltar las características de la imagen que
son de nuestro interés. Las operaciones que
comúnmente se realizan aquí son: detección de
esquinas, colores, flujo óptico y formas, realce de
bordes, entre otros. Aquí es donde se debe utilizar un
buen software para todo este tipo de operaciones.
En esta etapa se procesa la
información obtenida en la etapa
previa, se le da una interpretación,
y se aplica una acción de acuerdo a
lo analizado; dicha acción será la
que controle a la aplicación.
Es el objeto final que se controlará
de acuerdo a la información que se
procesó. Podría controlarse
mediante un brazo robótico,
motores, drones, etc.
Base de conocimiento Es la que encapsula las particularidades
de cada dominio concreto.
Procesamiento de Imágenes

26. Detección, selección y clasificación de imágenes
utilizando redes neuronales convolucionales
(algoritmos YOLO)
Procesamiento de Imágenes
LosalgoritmosYOLO
Esunasolaredconvolucionalquepredicesimultáneamente
múltiplescuadrosdelimitadoresyprobabilidadesdeclase
paraesoscuadros.
Usacaracterísticasdetodalaimagenparapredecircada
delimitador.Tambiénpredicetodosloscuadrosdelimitadores
entodaslasclasesparaunaimagensimultáneamente.

27. Código abierto
Python
Algoritmos
YOLO

28. RED NEURONAL
BIOLÓGICA
RED NEURONAL
CONVOLUCIONAL
Capa Convolucional Capa de
Agrupación
Red Neuronal Artificial Salida
Entrada de Imagen
Hemorragia
Infarto
Red Neuronal Efecto
GATO

30. Descripción del
Prototipo
• Estructura de aluminio con soporte de 2 ejes
de movimiento y faja transportadora para
desplazamiento de los objetos, medidas de
1.50 m x 1.50 m x 1.0 m.
• Cámara de captura de imágenes (sensor de
visión) por conexión USB.
• Brazo robótico de 3 grados de libertad, su
función será de recoger los objetos de la faja
y desplazará a los recipientes respectivos de
acuerdo al reconocimiento realizado por el
procesamiento de imágenes.

31. METALES VIDRIOS PLÁSTICOS RESIDUOS
ORGÁNICOS
PELIGROSOS GENERALES PAPEL Y
CARTÓN
DE ACUERDO A LA LEY N° 27314
“LEY GENERAL DE RESIDUOS
SOLIDOS”
NTP 900.058.2005
“Código de colores para los
dispositivos de almacenamiento de
los Residuos”
Tipos de Residuo

40. Gracias por su atención
… QUESTIONS …