Sistemas Embebidos

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Electrónica analógica y digital: El corazón de los sistemas autónomos.

Códigos Fuente

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C, C++, Java, Verilog, VHDL, Object Pascal, PHP, etc... Lenguajes que describen Hardware y Software inteligente.

Mecatrónica

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Mecánica, Electrónica y Diseño de Software conjugados para crear nuevos dispositivos.

Resultados: Mejoras Electrónicas

El énfasis en la reducción de conexiones, sumado a que las nuevas tarjetas electrónicas prácticamente no sufrieron modificaciones luego de su armado (incorporando en ellas todas las funciones requeridas) permiten un funcionamiento predecible. Se puede suponer que los componentes operan sin mayores riesgos mientras se mantengan dentro de las condiciones para las que fueron diseñados. Los componentes electrónicos cumplieron con sus objetivos satisfactoriamente, sin ninguna falla atribuible al diseño, tanto durante el proceso de armado como el de puesta en marcha. Sólo fue necesario hacer correcciones menores, propias del diseño de prototipos, como agregar condensadores para mejorar el filtrado del ruido en las señales de corriente o la alteración de los valores de ciertos componentes para mejorar su desempeño.

El funcionamiento del puente H sufrió dos importantes cambios en su diseño: la nueva electrónica de disparo y la protección  contra cortocircuitos.

Desde el punto de vista del encendido de los transistores, efectivamente se consiguió una mejora significativa en los tiempos de conmutación, tal como lo muestra la Figura 5.1. En ella se presenta de forma comparativa las formas de onda del puente H original (izquierda) y del nuevo (derecha) utilizando la misma escala temporal y de amplitud (señal en amarillo).

Figura 5.1: (Izquierda) Pulso de encendido en la compuerta de un transistor en el puente H original. (Derecha) Pulso de encendido en la compuerta de un transistor en el nuevo puente H.

La medición de los tiempos de conmutación brinda los resultados cuantitativos de esta mejora, pasando de 1,1µS (Figura 3.4) a 100nS (Figura 5.2) en el flanco de subida y de 1,1µS (Figura 3.4) a 44nS (Figura 5.2) en el flanco de bajada, con esto los transistores reducen en un factor de 10 el tiempo que se encuentran en zona activa, con la consiguiente reducción de las pérdidas.

Figura 5.2: (Izquierda) En celeste se muestra el flanco de subida del pulso de encendido en la compuerta del transistor. (Derecha) Se muestra el flanco de bajada del pulso de encendido.

Para el caso de transistores operados como interruptor, la potencia disipada por ellos (Pm) puede ser estimada como:

donde el sumando de la izquierda representa las pérdidas totales por conmutación, mientras que el sumando de la derecha representa las pérdidas de conducción en un ciclo de conmutación. VOFF es el voltaje entre drenador y fuente del MOSFET apagado, VON es el voltaje entre drenador y fuente para el transistor encendido, ION corresponde a la corriente de conducción, T es el período de la señal de encendido, TS el tiempo durante el cual el transistor conduce. Finalmente, tON y tOFF corresponden a la duración de los flancos de encendido y apagado respectivamente [4]. Se han despreciado las pérdidas por corrientes de fuga durante el estado de apagado del transistor, ya que éste puede ser considerado como un circuito abierto.

Puesto que en este caso particular las corrientes y el ciclo de trabajo varían ampliamente, no es posible realizar una estimación precisa de las pérdidas en régimen permanente. Sin embargo, la ecuación muestra claramente que la reducción de los tiempos de conmutación a una décima parte de los originales, reduce en igual medida las pérdidas por conmutación en cada transistor.

Tampoco se observaron fenómenos de oscilación producto de la conexión en paralelo de los transistores. Los flancos en el osciloscopio se aprecian relativamente limpios. La temperatura en los disipadores de los transistores tampoco se elevó significativamente por sobre la temperatura ambiente, incluso luego de largos periodos de exigencia.

La protección contra disparo simultáneo también funcionó como estaba previsto. La velocidad de las compuertas lógicas dispuestas en las entradas de los drivers que accionan los transistores, permite prevenir un encendido simultáneo de los transistores de consecuencias destructivas, como lo muestra la Figura 5.3, donde los canales 1 y 2 del osciloscopio corresponden a la tensión aplicada directamente a las compuertas de los MOSFET (salidas del driver), mientras que la señal inferior (canal 3 del osciloscopio) corresponde al tren de pulsos de entrada.

Figura 5.3: (Izquierda) Tren de pulsos aplicado a la una de las entradas del driver. (Centro) Tren de pulsos aplicado a la otra entrada del driver. (Derecha) Tren de pulsos aplicado a ambas entradas simultáneamente.

Luego de numerosas pruebas que confirmaban el buen funcionamiento de esta protección, se conectaron los puentes H a las baterías con un fusible de protección, el cual no fue necesario remover, puesto que el circuito resultó ser lo suficientemente seguro como para permanecer conectado. Luego de muchos ciclos de encendido y apagado no se presentaron fallas, tal como estaba previsto.

Las mediciones de corriente resultaron ser adecuadas y, si bien el circuito VCO utilizado minimiza las posibilidades de alteración en la transmisión de esta lectura, fue necesario emplear cubiertas de cobre a modo de blindaje, puesto que el VCO en sí es sensible al ruido electromagnético generado por los puentes H y los motores.

La robustez de la electrónica de potencia, así como la de control y sus sistemas de montaje, quedó demostrada en el intenso período de pruebas en el que el vehículo sufrió sacudidas e incluso golpes de relativa violencia, que en ningún caso generaron fallas en la electrónica. Los golpes fueron mayormente de las ruedas contra paredes o muro, durante el proceso de aprendizaje, en los momentos en que el usuario baja del vehículo en movimiento ante la inminencia del impacto, sin poder detenerlo oportunamente.

Resultados: Instrumentos

Los instrumentos del circuito IMU funcionaron tal como se esperaba. El cambio más relevante es el mejor desempeño del nuevo giróscopo, de la misma tecnología que el inclinómetro. La naturaleza digital de ambos instrumentos los hace inmunes al ruido eléctrico generado por los puentes H, lo cual sumado a que éstos se encuentran dentro de una estructura semi cerrada de aluminio, reduce a un mínimo las probabilidades de contaminación de las señales.

Ambos instrumentos proporcionaron mediciones acordes con lo esperado y con la calidad necesaria para la correcta operación del algoritmo de control. Sin embargo, se detectó un retardo importante en la medición del inclinómetro respecto a la del giróscopo, retardo que probablemente jugó un rol importante también en las dificultades para controlar el vehículo presentadas en el trabajo anterior [2].

Figura 5.4: Captura de datos de los instrumentos y compensación de retardo

En la Figura 5.4 se muestra una captura de datos obtenida de los instrumentos, en la cual se movió el vehículo hacia adelante y atrás con los motores apagados para registrar así las lecturas sin perturbaciones. La línea en azul corresponde a los datos obtenidos directamente desde el inclinómetro, mientras que la línea roja a la integral numérica de los datos obtenidos desde el giróscopo, poniendo en evidencia la consistencia entre las lecturas de ambos instrumentos.

Se aprecia que la integral de la lectura del giróscopo posee un error acumulativo propio de este tipo de sensores. Es evidente también el retardo antes mencionado entre la lectura entregada por el inclinómetro y la estimación generada a partir del valor del giróscopo.

En verde se muestra la estimación realizada por el controlador, de la inclinación instantánea a partir del valor actual y la proyección de la derivada en 200mS, que es el valor del retardo, reduciendo de manera efectiva este desfase entre las lecturas usadas por el algoritmo de control.

Resultados: Estabilidad y Control

La estrategia de control implementada permite un funcionamiento cómodo para un usuario experimentado, sin embargo, aún presenta algunos problemas que dificultan el proceso de aprendizaje de usuarios novatos.

La utilización del lazo de control de corriente, en cascada con el controlador de inclinación, demostró ser efectivo en reducir las sacudidas incontrolables que se presentaban, en la versión anterior del vehículo, bajo determinadas circunstancias, ya que asegura que la corriente se mantiene dentro de ciertos límites. Esto también suaviza la respuesta ante los movimientos del usuario, evitando compensaciones demasiado vigorosas.

A pesar de lo anterior, un usuario con experiencia puede efectivamente mantenerse fijo en un lugar sin perder el equilibrio por tiempo indefinido, a diferencia de lo sucedido con la versión anterior que requería de constante movimiento para no perder la estabilidad. Es posible también hacer giros con radio cero con el vehículo detenido, así como tomar curvas cerradas a baja velocidad.

Especialmente crítico es el comportamiento del vehículo en planos inclinados, puesto que, al carecer de un lazo de control de velocidad, la compensación se vuelve asimétrica en estos casos, aumentando el riesgo de caídas. No obstante de lo anterior, es posible subir y bajar pequeñas pendientes teniendo el cuidado de abordarlas a muy baja velocidad y con una postura totalmente erguida, lo cual también requiere cierto entrenamiento.

La operación sobre superficies irregulares aumenta significativamente el grado de dificultad para el usuario, puesto que las ruedas del vehículo no están diseñadas para esta aplicación. Los 52 kg. de peso del vehículo, al ser mucho mayor que el peso de una bicicleta (para la cual están diseñadas las ruedas), hace que éstas sean incapaces de amortiguar eficazmente todas las irregularidades, al poseer un pequeño volumen de aire para tal fin.

Resultados: Experiencia del Usuario

Como parte de la evaluación del vehículo luego de las mejoras realizadas, se invitó nuevamente a usuarios novatos a probar el dispositivo. Se aplicaron un total de 13 encuestas de usuarios que no habían utilizado el vehículo antes, evaluándose los mismos aspectos de la Tabla 3.1, con el propósito de comparar la opinión sobre el vehículo mejorado. Cada aspecto es evaluado en una escala de 1 a 10, donde 10 corresponde a un funcionamiento óptimo, mientras que 1 a un funcionamiento insuficiente
Los resultados de aplicar la encuesta mostrada en el Anexo Encuestas, promediando las evaluaciones de cada aspecto, se reúnen en la Tabla 5.1:

Aspecto Evaluado Calificación del Vehículo Mejorado Cambio en Evaluación*
Facilidad de Aprendizaje 7,2 +2,5
Manejo Intuitivo 7,5 +1,2
Sensación de Seguridad 6,2 +3,2
Potencia 8,4 +3,6
Velocidad 8,4 +3,7
Calificación General 8,0 +2,7

Tabla 5.1: Tabla de la evaluación realizada por usuarios novatos, luego de aplicadas las mejoras.

* Calculado con respecto a los resultados de la Tabla 3.1.

En los resultados presentados en la Tabla 5.1, destaca el hecho de que los usuarios otorgaron mayores puntuaciones en todos los aspectos evaluados de manera espontánea, sin haber conocido el vehículo en su estado inicial, ni haber intentado operarlo antes, lo cual indica que el desempeño general es efectivamente mejor luego de la aplicación de las modificaciones.

Los aspectos que mayores alzas tuvieron fueron la sensación de seguridad, la potencia y velocidad, lo cual da cuenta de un sistema de control que es capaz de responder con mayor vigorosidad ante las perturbaciones generadas por el usuario, compensándolas de manera más efectiva. Producto de lo anterior se obtiene una mayor sensación de seguridad, al reducir la sensación de caída inminente.

Por otro lado, el manejo intuitivo, si bien presentó mejora, no fue sustancial, lo cual puede indicar que los cambios realizados en el sistema de dirección, si bien hacen más natural la operación del vehículo, no constituyen un punto crítico en la experiencia del usuario.

El tiempo de aprendizaje osciló entre 3 y 16 minutos en los casos medidos (con un promedio de 9,8 minutos), representando una mejora respecto a la situación inicial, estimada en 30 minutos. Sin embargo, aún depende significativamente de la habilidad del usuario, presentándose casos en que la estabilidad se consiguió casi de forma inmediata, mientras otros usuarios lograban mantener el equilibro con dificultad aún luego de 10 minutos de entrenamiento.

Adicionalmente, se invitó a los usuarios que realizaron las pruebas del vehículo en su estado inicial, para que evaluaran el vehículo mejorado llenando la misma encuesta anterior. Fue posible realizar 8 pruebas, cuyos resultados se resumen en la Tabla 5.2.

Aspecto Evaluado Calificación del Vehículo Mejorado Cambio en Evaluación*
Facilidad de Aprendizaje 8,5 +4,3
Manejo Intuitivo 8,6 +2,1
Sensación de Seguridad 7,5 +4,4
Potencia 8,3 +3,8
Velocidad 7,8 +4,0
Calificación General 8,3 +2,8

Tabla 5.2: Resumen de la evaluación realizada por 8 de los usuarios que probaron el vehículo en su estado inicial, luego de aplicadas las mejoras.

* Calculado respecto a la evaluación de los mismos usuarios, como se muestra en la tabla comparativa del Anexo Encuestas

En términos generales, los resultados con consistentes con los mostrados en la Tabla 5.1, aunque en este caso la evaluación es ligeramente superior, con mejoras sustanciales en cuanto a sensación de seguridad y facilidad de aprendizaje. Esto último se refleja en el tiempo requerido para maniobrar con comodidad el vehículo, ya que en promedio sólo fueron necesarios 5,9 minutos para conseguirlo (ver Anexo).

Finalmente, a pesar de que los resultados indican que hubo mejoras perceptibles, aún la sensación de inseguridad continúa siendo un problema importante, lo cual dificulta el aprendizaje y la experiencia del usuario en general.

Resultados: Especificaciones finales

El vehículo mejorado en su estado final posee las siguientes características:

Característica Valor y/o Descripción
Alto 135 cm
Ancho 90 cm
Diámetro de las ruedas 20”
Peso 52 kg
Velocidad Máxima 4,7 km/h
Radio de giro mínimo 0m (Puede girar sobre su propio eje)
Autonomía 2 horas de funcionamiento continuo aprox.
Alimentación 4 baterías de 12V, 12Ah.
Duración de Carga 3 horas alimentando las baterías con una fuente de 58V limitada a 3A de corriente máxima.

Conclusiones

En esta Memoria se han presentado los detalles correspondientes a una segunda versión funcional del prototipo de vehículo autobalanceado, desarrollado durante el año 2009 e informado en [2]. El vehículo fue intervenido en su estructura mecánica, sistemas electrónicos y software asociado, manteniendo en términos gruesos su conformación general, consolidando el trabajo desarrollado anteriormente y generando soluciones nuevas para cumplir de mejor manera los objetivos planteados originalmente para el vehículo.

El vehículo rediseñado es totalmente funcional, permite transportar a un pasajero de manera eficaz entre dos puntos, sin mayores dificultades una vez que éste se ha entrenado lo suficiente. Las encuestas aplicadas a usuarios indican que, en términos generales, la nueva versión representa una mejora perceptible respecto al vehículo en su condición inicial. Sin embargo, aún es necesario un proceso de aprendizaje tal vez más lento de lo esperado, requiriéndose entre 6 y 10 minutos para conseguir un control básico del vehículo, el cual continúa siendo dependiente, en alguna medida, de las habilidades de cada usuario.

La estrategia de control implementada se hizo en base a la teoría desarrollada en el trabajo anterior, con un ajuste de parámetros que se realizó de manera empírica a través de sucesivas pruebas.

Desde el punto de vista electrónico, el rediseño de sus componentes cumplió satisfactoriamente los objetivos planteados, haciendo del vehículo un equipo confiable con comportamiento predecible. Es posible operarlo suponiendo que los componentes funcionan bien y que no es necesario tener precauciones excesivas.

Los convertidores de potencia mejoraron también su seguridad y desempeño, aumentando su eficiencia, evitando el riesgo de recalentamiento de los transistores al ser operado durante un largo tiempo de manera continua. Constructivamente, estos puentes H están preparados para manejar altas potencias con un mínimo de pérdidas y recalentamiento, gracias a su estructura de bus laminado.

La nueva disposición de las tarjetas electrónicas, el énfasis en la reducción de las conexiones necesarias y la ausencia de componentes fuera de las tarjetas, permite un comportamiento sólido ante golpes y condiciones difíciles, facilitando también las labores de mantenimiento.

Mecánicamente, el vehículo mantiene las buenas características de su predecesor, incorporando además un nuevo mecanismo de dirección para maniobrarlo de manera más cómoda y natural. Sin embargo, los grandes esfuerzos mecánicos a los que está sometido este mecanismo hacen de éste un punto potencialmente vulnerable. Por otra parte, la incorporación de una cubierta protectora de hojalata cilindrada, protege efectivamente tanto a los componentes internos como al usuario de golpes directos, brinda un aspecto más armónico y estéticamente más agradable.

La nueva unidad IMU diseñada, se comportó como se esperaba, proporcionando mediciones de mejor calidad al controlador, básicamente gracias a la incorporación de un nuevo giróscopo de mejor tecnología que el usado anteriormente. La redundancia de componentes y su interfaz totalmente digital, evita cualquier contaminación por ruido de las señales.

El nuevo software implementado resultó ser completamente funcional, con una estructura jerarquizada que facilita su lectura y comprensión, así como su intervención. El sistema modular de implementación permite efectivamente separar las tareas, haciendo posible el desarrollo de un aspecto específico, sin alterar las complejas interacciones con el resto del programa. Esta característica busca facilitar trabajos futuros en cuanto a técnicas de control más complejas que las ya implementadas, suponiendo que el resto del sistema funciona correctamente.

La incorporación de un protocolo de comandos, permitió también acceder al estado del vehículo en tiempo real, comandar su funcionamiento y monitorear variables críticas, facilitando en gran medida el proceso de sintonización de controladores y diagnóstico de problemas.

En conclusión, se consiguió una segunda versión del vehículo con mejores prestaciones y además una plataforma de desarrollo para continuar mejorando las técnicas de control empleadas, preparando el camino para futuras implementaciones capaces de conseguir un funcionamiento óptimo. A la luz de lo anterior, es posible asegurar que los objetivos planteados inicialmente para esta Memoria han sido total y satisfactoriamente cumplidos.

Trabajo Futuro

Las mejoras realizadas en este trabajo dan paso a dos posibles líneas de continuación para el proyecto: El estudio de estrategias de control aplicadas a la plataforma existente y la optimización del diseño mecánico y electrónico.

En el diseño actual, aún queda pendiente la incorporación al sistema de la información entregada por los encoders instalados en los motores, lo cual permitiría explorar el efecto de la implementación de un control de velocidad sobre las ruedas. También queda propuesta la construcción de un cargador de baterías para independizar completamente al vehículo de los equipos de laboratorio. Otra mejora interesante desde el punto de vista electrónico, es la instalación de una interfaz inalámbrica de comunicación para facilitar la captura de datos del sistema en movimiento por un computador fijo, lo cual puede hacerse a través de la interfaz RS-232 incorporada, usando un módulo Bluetooth, ZigBee u otro similar.

Puesto que ya se ha resuelto la construcción mecánica, la electrónica de potencia, de control y el software que administra el sistema para el vehículo existente, futuras investigaciones pueden enfocarse en una modelación más rigurosa del sistema con el fin de generar estrategias de control de mejor desempeño, las cuales no sólo pueden limitarse al control de inclinación, sino que también al de corriente, cuyo comportamiento afecta significativamente el desempeño general. De la misma manera, se pueden revisar y perfeccionar los algoritmos de filtrado de las señales para obtener respuestas más precisas.

Respecto a la segunda línea de investigación propuesta para la continuación del proyecto, el rediseño completo del vehículo, utilizando como base el trabajo ya realizado, puede ser una alternativa atractiva para conseguir un equipo de mejores características, que efectivamente esté preparado para su uso por usuarios comunes en condiciones normales.

El vehículo actual posee un ancho similar al de una silla de ruedas, lo cual le impide pasar por algunas puertas e incluso por las rampas para discapacitados más angostas. Las cuatro baterías de plomo significan además un enorme peso que los motores deben mover, contribuyendo también al insatisfactorio desempeño en planos inclinados, los cuales sólo pueden ser subidos a muy bajas velocidades y con pendientes pequeñas.

Sin duda una reducción en el tamaño y el peso total serán una ventaja en un nuevo diseño. El peso de las baterías podría reducirse a una tercera parte, de reemplazarlas por tecnología de ion de litio, cuya densidad de energía es alrededor de tres veces la de las baterías de plomo actuales [20]. Dicha reducción facilitaría el uso de motores de menor potencia ya que la masa a mover se reduce, los cuales a su vez podrían ser accionados por puentes H de menor tamaño que, por ejemplo, no hagan uso de dos transistores en paralelo, sino que uno solo por interruptor, reduciendo de manera importante el tamaño de estas tarjetas. Todo lo anterior manteniendo y quizás mejorando la autonomía del vehículo actual, además de disminuir el costo de fabricación del vehículo.

Cambios tan significativos como los comentados, también impactarán de alguna manera en el desempeño del controlador, siendo éste uno de los aspectos más relevantes a analizar.

Una reestructuración profunda del diseño mecánico del vehículo, como la que se propone, debe ser sustentada por un estudio acabado del diseño propuesto, buscando la optimización de los recursos y aplicando los conocimientos adquiridos en un prototipo cuyos componentes han sido sobredimensionados, pero que funciona de manera confiable.

Referencias

[1] Segway Inc., “Segway – SPAIN.” [En línea] [Citado el: 20 de 11 de 2010.] http://www.segway.es/faq.asp.

[2] Moreno B., Leonardo., Diseño e Implementación de Vehículo Autobalanceado Sobre Dos Ruedas. 2009. Memoria para optar al Título de Ingeniero Civil Electricista. Departamento de Ingeniería Eléctrica, Universidad de Chile.

[3] Vargas, Luis., “Máquinas de Corriente Continua.”. Universidad de Chile Departamento de Ingeniería Eléctrica. Conversión Electromecánica de la Energía. 2006.

[4] Rashid, Muhammad H., “Power Electronics Handbook.”. Academic Press, 2001.

[5] Mohan, Ned., First Course on Power Electronics and Drives. MNPERE, 2003.

[6] Brews, John R., “The Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor (MOSFET).” The Electrical Engineering Handbook. CRC Press LLC, 2000.

[7] IXYS Corporation., IXTH130N10T TrenchMV™ Power MOSFET. 2008. Hoja de datos. IXYS REF: T_130N10T(V3)07-29-08-A.

[8] International Rectifier., Paralleling HEXFET® Power MOSFETs. Application Note AN-941.

[9] Allocco, James M., “Laminated Bus Bars for Power System Interconnects.” IEEE Colloquium on. Londres, 1998.

[10] Advanced Power Technology®., Eliminating Parasitic Oscillation between Parallel MOSFETs. 2004. Application Note APT-0402 Rev A.

[11] National Instruments., Inertial Measurement Unit – Developer Zone. [En línea] [Citado el: 10 de 12 de 2010.] http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/8163.

[12] Texas Instruments., C2000™ 32-bit Real-time MCUs – 28x Fixed-point Series – TMS320F2808 – TI.com. [En línea] [Citado el: 20 de 11 de 2010.] http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/tms320f2808.html.

[13] International Rectifier., Automotive MOSFET IRFP2907ZPbF. 2004. Hoja de Datos. PD – 95480.

[14] Rectifier, International., IR2117(A)/IR2118(S)&(PbF) Single Channel Driver. 2007. Hoja de datos. No. PD60146 Rev O.

[15] International Rectifier., IR2110(S)/IR2113(S)&(PbF) High and Low Side Driver. 2004. Hoja de datos. No. PD60147 Rev.T.

[16] Analog Devices., Quad-Channel Digital Isolators ADuM1400/ADuM1401/ADuM1402. 2008. Hoja de datos. Rev. G.

[17] National Semiconductor., LM231A/LM231/LM331A/LM331 Precision Voltage-to-Frequency Converters. 2006. Hoja de Datos. DS005680.

[18] Analog Devices., Programmable 360° Inclinometer ADIS13203. 2006. Hoja de datos. Rev. 0.

[19] Analog Devices., Programmable Low Power Gyroscope ADIS16250/ADIS16255. 2008. Hoja de datos. Rev. C.

[20] Battery University., What’s the best battery? [En línea] [Citado el: 10 de 11 de 2010.] http://batteryuniversity.com/learn/article/whats_the_best_battery.

[21] Barkhordarian, Vrej., Power MOSFET Basics. Application Note AN-1084, International Rectifier.

Anexo Encuestas

En el presente anexo, se describe la metodología aplicada para la realización de las encuestas a usuarios, así como el detalle de los datos obtenidos.

Tanto para las pruebas iniciales, como para las pruebas con el vehículo mejorado, se utilizó el mismo formato de encuesta. En las tablas con el detalle de los resultados, se omite la información de contacto de los usuarios.

Formato de Encuesta

Evaluación inicial con usuarios novatos

Al inicio del presente trabajo, se aplicaron encuestas a 14 usuarios antes de realizar cualquier intervención en el vehículo, utilizando el formato presentado anteriormente.  Durante la realización de estas pruebas, no fue posible medir el tiempo efectivo de aprendizaje puesto que ninguno de los usuarios logró manejarlo cómodamente sin ayuda durante el tiempo que estuvieron dispuestos a intentarlo. Ante esta situación, se les solicitó dar una estimación de cuánto tiempo tardarían en alcanzar el control esperado por lo que, si bien los datos se incluyen en la tabla, no fueron tomados en cuenta para el análisis de los datos.

* Los datos sólo corresponden a estimaciones y no fueron utilizados en el análisis de los resultados. Los usuarios que no entregaron estimación se marcan con un guión.

Evaluación del vehículo modificado con usuarios novatos

Para este caso, se aplicó la misma metodología anterior, con la diferencia de que en la mayoría de los casos sí se obtuvo una medición de tiempo entre que el usuario comienza el entrenamiento hasta que se siente cómodo operándolo.

* Los usuarios marcados con asterisco no completaron el tiempo de práctica indicado, se les solicitó dar una estimación. Los demás valores corresponden a tiempos medidos. El promedio final se calculó únicamente en base a los tiempos medidos.

Evaluación comparativa del vehículo con el mismo grupo de usuarios

De las 14 personas encuestadas inicialmente, se logró que 8 de ellas probaran el vehículo mejorado y volvieran a llenar la encuesta con el fin de comparar su percepción antes y después de los cambios.

En esta oportunidad, todos los usuarios lograron manejar cómodamente el vehículo, siendo posible medir los tiempos reales de aprendizaje. Debido a las dificultades para medir este parámetro en las pruebas iniciales, sólo se presentan en la tabla los tiempos para las pruebas con el vehículo mejorado.

En la tabla, las columnas marcadas con “I” corresponden a la evaluación del vehículo en su condición inicial, mientras que “F” marca las puntuaciones asignadas al vehículo mejorado.

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